В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для разработки первой советской атомной бомбы. В условиях войны и ограниченного времени эта задача кажется почти невозможной. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, в которой работают выдающиеся специалисты со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: смелого и самоуверенного Фролова, который ранее сделал открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения со стороны Наркомата Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, просьба Курчатова принимается. В это же время советская разведка активно пытается получить необходимую научную информацию из-за границы. Благодаря усилиям агента Екатерины Лазаревой, бывшего физика и давней любви Фролова, в СССР поступают критически важные данные о союзническом атомном проекте. Теперь Советский Союз должен стремительно наверстать упущенное, чтобы достичь ядерного паритета с Великобританией и США в послевоенном мире.