В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду исследователей для создания первой советской атомной бомбы. Задача стоит почти невыполнимая: осуществить это в разгар войны и в крайне сжатые сроки. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, в которую приглашаются лучшие специалисты со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: амбициозного и самоуверенного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно с этим советская разведка активно работает над получением необходимых научных данных из-за рубежа. Екатерина Лазарева, агент и бывший физик, а также возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевую информацию об атомных разработках союзников. С этого момента для Советского Союза чрезвычайно важно догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.