1942 год. Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать научный коллектив для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Выполнить это задание во время войны и в короткие сроки — почти невозможная миссия. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, где собраны выдающиеся умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двоих ученых: амбициозного Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел относительно этих ученых, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно советская разведка активно добывает критически важные научные сведения за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывшая физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомных исследованиях союзников. С этого момента Советский Союз начинает гонку с Великобританией и США, стремясь достичь ядерного паритета в будущем миропорядке.