В 1942 году, в разгар Великой Отечественной войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Задача эта кажется почти невыполнимой из-за сложных военных условий и жестких временных рамок. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, в которую привлекаются выдающиеся ученые со всех уголков страны. Курчатов настойчиво предлагает Замятину включить в команду двух специалистов: смелого и самоуверенного Фролова, известного своими исследованиями в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, пребывающую в ссылке в Казахстане. Несмотря на то, что их кандидатуры вызывают сомнения у Наркомата Внутренних дел, решено удовлетворить просьбу Курчатова. Параллельно с этим, советская разведка активно занимается сбором необходимой научной информации за границей. Благодаря усилиям агента Екатерины Лазаревой, бывшего физика и возлюбленной Фролова, удается передать в СССР жизненно важные сведения об атомной программе союзников. С этого момента Советский Союз стремится не отстать от Великобритании и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенный период.