В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину организовать группу ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Эта непростая задача должна быть выполнена в условиях войны и в кратчайшие сроки. В Москве под руководством Курчатова стартует работа секретной Лаборатории №2, куда приглашаются ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: амбициозного Фролова, открывшего ранее явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу этих кандидатур, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка предпринимает усилия для получения необходимой научной информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, ранее физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важные сведения о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит настичь Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный баланс в мире после войны.
