В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сложную задачу: собрать команду выдающихся учёных для создания первой советской атомной бомбы. В условиях войны и ограниченных временных рамок эта задача кажется почти невыполнимой. Под руководством Курчатова в Москве запускается секретная Лаборатория №2, в которой собираются лучшие научные таланты со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: талантливого и самоуверенного Фролова, ранее открывшего явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, в то время находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу этих кандидатур, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно с этим, советская разведка активно ищет способы получения необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, обладающая опытом в физике и являющаяся возлюбленной Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о зарубежных атомных разработках. С этого момента перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, стремясь к ядерному равновесию в послевоенном мире.