1942 год. Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину создать группу ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Это невероятно сложная задача, учитывая, что она должна быть выполнена в разгар войны и в крайне сжатые сроки. В Москве под руководством Игоря Курчатова начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, куда приглашаются выдающиеся умы со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух специалистов: амбициозного и уверенного в себе Фролова, который сделал важное открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел относительно Фролова и Карповой, просьбу Курчатова удовлетворяют. Параллельно советская разведка стремится получить необходимую научную информацию за границей. Екатерина Лазарева, агент и бывший физик, а также возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.