1942 год. Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать коллектив ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Выполнить эту задачу в условиях войны и в сжатые сроки практически невозможно. В Москве, под руководством Курчатова, начинает свою деятельность засекреченная Лаборатория №2, в которую приглашаются ведущие специалисты со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух ученых: амбициозного и самоуверенного Фролова, открывшего явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка предпринимает усилия для получения важной научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу необходимо догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
