В 1942 году, в условиях Второй мировой войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Эта задача кажется почти невозможной из-за ограниченного времени. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, в которой собрались лучшие научные умы страны. Курчатов уговаривает Замятина привлечь в проект двух ученых: энергичного и самоуверенного Фролова, который ранее открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на возникшие сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова была удовлетворена. Параллельно с этим советская разведка активно ищет научные данные, необходимые для проекта за границей. Агент Екатерина Лазарева, которая ранее была физиком и имела романтические отношения с Фроловым, удачно передает в СССР важную информацию о ядерной программе союзников. Этот момент становится решающим, так как Советскому Союзу необходимо нагнать Великобританию и США, чтобы достичь равновесия в ядерной мощи в послевоенном мире.