В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду из лучших ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Задача эта крайне сложная, особенно в условиях войны и сжатых сроков. В Москве под руководством Курчатова начинает работу секретная Лаборатория №2, куда приглашают выдающихся специалистов со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух ученых: смелого и уверенного в себе Фролова, который ранее сделал важное открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Тем временем советская разведка активно добывает необходимые научные данные за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важнейшую информацию о проекте союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.