1942 год. Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу выдающихся ученых для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. В условиях войны и сжатыми сроками это задание кажется почти невыполнимым. В Москве под началом Игоря Курчатова начинает функционировать секретное учреждение под названием Лаборатория №2, где собираются лучшие специалисты со всей страны. Курчатов настаивает на включении в проект двух ключевых ученых: амбициозного и уверенного в себе Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на настороженность Наркомата Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка стремится получить важные научные сведения за границей. Агент Екатерина Лазарева, имевшая физическое образование и бывшая возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные о ядерных разработках союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный баланс в послевоенном мире.
