1942 год. Берия поручает Всеволоду Замятину собрать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Задача, поставленная в условиях войны и сжатых сроков, кажется почти невозможной. Под руководством Курчатова в Москве начинается работа секретной Лаборатории №2, в которую входят выдающиеся специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина привлечь к проекту двух ученых: самоуверенного Фролова, ранее открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В то же время советская разведка активно ищет информацию о ядерных разработках за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о проекте союзников. С этого момента Советскому Союзу необходимо настигнуть Великобританию и США для достижения ядерного равновесия в послевоенном мире.
