В 1942 году Лаврентий Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать группу научных специалистов для разработки первой советской атомной бомбы. Это сложная задача, учитывая военное время и сжатые сроки. В Москве под руководством Игоря Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, где собираются ведущие ученые со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на подозрения со стороны Наркомата Внутренних дел, просьбу Курчатова одобряют. Параллельно советская разведка предпринимает усилия для получения необходимой научной информации за границей. Екатерине Лазаревой, агенту и бывшему физику, а также возлюбленной Фролова, удается успешно передать в СССР критически важные сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советский Союз должен ускорить свои усилия, чтобы догнать Великобританию и США и достичь ядерного паритета в послевоенном мире.