В разгар 1942 года, в условиях войны, Лаврентий Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать группу выдающихся ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Это амбициозное задание осложняется сжатыми временными рамками. В Москве, под руководством Игоря Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, собравшая лучшие научные умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух необычных специалистов: самоуверенного Фролова, известного благодаря открытию спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Их участие вызывает беспокойство у Наркомата внутренних дел, но Курчатову удается настоять на своем. Параллельно советская разведка активизирует усилия по получению критически важной научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и близкий человек Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомных разработках союзников. Теперь Советский Союз стоит перед задачей догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный баланс в мире после войны.
