1942 год. Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Выполнить эту задачу в условиях войны и в сжатые сроки — крайне сложно. Под руководством Курчатова в Москве создается секретная Лаборатория №2, куда приглашаются ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина привлечь к проекту двух ученых: самоуверенного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В это время советская разведка активно ищет информацию о ядерных разработках за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, передает в СССР ключевые данные о проекте союзников. С этого момента Советскому Союзу необходимо ускорить свои усилия, чтобы достичь ядерного паритета с Великобританией и США в послевоенном мире.
