В 1942 году Берия поручил своему заместителю Всеволоду Замятину собрать группу ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Это задание было крайне сложным, особенно в условиях войны и ограниченного времени. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, где собрались выдающиеся научные умы со всего Союза. Курчатов настаивает, чтобы Замятин включил в проект двух специалистов: уверенного в себе Фролова, который открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения Наркомата внутренних дел относительно Фролова и Карповой, просьба Курчатова принимается. Одновременно советская разведка старается получить необходимые для проекта данные из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важные сведения о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
