В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. В условиях войны и ограниченных сроков задача кажется практически невозможной. Под руководством Курчатова в Москве открывается секретная Лаборатория №2, в которую входят ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов настоятельно предлагает Замятину привлечь к проекту двух ученых: уверенного в себе Фролова, ранее открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В то же время советская разведка активно ищет зарубежные научные данные, необходимые для проекта. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важную информацию о атомном проекте союзников. Это становится отправной точкой для Советского Союза, стремящегося достичь ядерного паритета с Великобританией и США в послевоенной эпохе.
