В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду выдающихся ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача, учитывая военное время и жесткие временные рамки, кажется почти невыполнимой. В Москве под руководством Курчатова начинает свою деятельность секретная Лаборатория №2, объединившая лучших специалистов со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух выдающихся ученых: дерзкого и уверенного в себе Фролова, который открыл феномен спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на то что Фролов и Карпова вызывают сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно с этим советская разведка стремится получить критически важную научную информацию за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные сведения о проекте союзников. Теперь перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в будущем миропорядке.