В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сложную миссию по сбору команды ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Задача предстоит сложнейшая — осуществить это в разгар войны и в кратчайшие сроки. В Москве под руководством Курчатова начинает действовать засекреченная Лаборатория №2, где собираются выдающиеся специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух необычных ученых: дерзкого и уверенного в себе Фролова, который ранее сделал открытие спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел относительно Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка стремится добыть за границей важные научные сведения для проекта. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевую информацию о союзных атомных разработках. С этого момента Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерное равновесие в послевоенном мире.
