В 1942 году Лаврентий Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину создать научную группу для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. В условиях войны и ограниченного времени эта задача кажется почти невыполнимой. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает действовать засекреченная Лаборатория №2, в которую входят ведущие ученые страны. Курчатов убеждает Замятина привлечь к проекту двух специалистов: амбициозного Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в Казахстане. Хотя у Наркомата Внутренних дел есть сомнения по поводу этих ученых, просьба Курчатова удовлетворяется. В это же время советская разведка занимается сбором нужных научных данных из-за рубежа. Благодаря усилиям агента Екатерины Лазаревой, бывшей физика и близкой подруги Фролова, в СССР поступает критически важная информация о ядерных разработках союзников. Теперь Советский Союз вынужден стремительно нагонять Великобританию и США, чтобы установить ядерный баланс в мире после войны.
