В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать группу ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Эта задача, поставленная в разгар войны и требующая быстрого выполнения, кажется практически невыполнимой. В Москве под руководством Курчатова начинает действовать засекреченная Лаборатория №2, где собираются ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в команду двух ученых: самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова принимается. Параллельно советская разведка стремится получить за рубежом критически важную научную информацию. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые сведения об атомных разработках союзников. С этого момента Советский Союз должен догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.
