1942 год. Лаврентий Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ведущих ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача, поставленная в разгар войны и в крайне сжатые сроки, кажется почти невыполнимой. В Москве под руководством Курчатова начинает свою деятельность засекреченная Лаборатория №2, в которой собираются выдающиеся умы со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух ученых: самоуверенного и дерзкого Фролова, ранее открывшего явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения со стороны Наркомата Внутренних дел, просьбу Курчатова удовлетворяют. Параллельно с этим, советская разведка активно работает над получением важной научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные сведения о атомных разработках союзников. С этого момента Советский Союз начинает гонку, чтобы догнать Великобританию и США в стремлении к ядерному паритету в послевоенном мире.
