В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину собрать группу ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача чрезвычайно сложна, поскольку её необходимо выполнить в условиях войны и в кратчайшие сроки. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, в которую приглашаются ведущие ученые со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьбу Курчатова удовлетворяют. Тем временем советская разведка занимается сбором необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важные сведения об атомных разработках союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в мире после войны.
