В разгар 1942 года, Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать команду ученых для разработки первой атомной бомбы Советского Союза. Задача почти невозможная, учитывая военное время и жесткие сроки. В Москве под руководством Курчатова начинает работать секретная Лаборатория №2, где собираются ведущие умы со всего Союза. Курчатов просит Замятина включить в проект двух ученых: самоуверенного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно советская разведка стремится получить за границей необходимую информацию для проекта. Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные сведения о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерное равновесие в послевоенном мире.