В 1942 году, в разгар Второй мировой войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать исследовательскую группу для разработки первой советской атомной бомбы. Задача кажется почти невозможной из-за сжатых сроков и военной обстановки. В Москве под руководством Курчатова начинает работу засекреченная Лаборатория №2, объединяющая выдающихся ученых со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: уверенного в себе Фролова, который ранее совершил прорыв в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на то, что их кандидатуры вызывают сомнения у Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В это время советские разведчики активно работают над получением критически важной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и близкий человек Фролова, успешно передает в СССР ключевые сведения о зарубежных атомных проектах. Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерное равновесие в послевоенном мире.
