В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу из выдающихся ученых для создания первой советской атомной бомбы. Задача стоит крайне сложная: разработать проект в условиях военного времени и в кратчайшие сроки. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, где собираются ведущие научные умы со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: самоуверенного и дерзкого Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в Казахстане в ссылке. Несмотря на скепсис Наркомата Внутренних Дел по поводу Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворяется. В это же время советская разведка предпринимает усилия по получению необходимых научных данных из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важную информацию о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в мире после войны.
