В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача становится особенно сложной из-за военного времени и ограниченного срока. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать строго засекреченная Лаборатория №2, куда входят ведущие ученые со всего Союза. Курчатов настойчиво предлагает Замятину включить в проект двух специалистов: уверенного в себе Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Хотя их кандидатуры вызывают вопросы у Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова принимается. В это время советская разведка активно ищет способы получить ценную научную информацию за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в мире после войны.
