В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу учёных для разработки первой советской атомной бомбы. Это сложная задача, учитывая военное время и жесткие временные рамки. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, в которой работают выдающиеся ученые со всего Советского Союза. Курчатов предлагает Замятину включить в команду двух специалистов: смелого и самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, сосланную в Казахстан. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел относительно Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка активно ищет за рубежом нужную научную информацию. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передаёт в СССР ключевые сведения о ядерных проектах союзников. С этого момента перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный баланс в мире после войны.
