В разгар Великой Отечественной войны, в 1942 году, Лаврентий Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать команду выдающихся ученых для создания первой советской атомной бомбы. Перед учеными стоит почти невыполнимая задача — осуществить проект в условиях военного времени и в крайне сжатые сроки. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает свою деятельность секретная Лаборатория №2, куда стекаются величайшие умы со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: смелого и уверенного в себе Фролова, ранее открывшего феномен спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая в данный момент находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних Дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно с этим советская разведка предпринимает активные усилия для получения необходимых научных данных из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в мире после войны.
