В 1942-м Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжаты, идёт война — миссия кажется нереальной. Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает на кандидатурах двух человек: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на вопросы НКВД, их включают в работу.
Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом научные материалы по атомной теме. Бывший физик и возлюбленная Фролова, агент Екатерина Лазарева, успешно передаёт в СССР критически важные данные о разработках союзников. Теперь Советскому Союзу нужно нагнать США и Великобританию, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.
