В 1942 году, в разгар войны, Лаврентий Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать группу ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Это задание кажется почти невыполнимым из-за ограниченных сроков и сложной обстановки. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, куда привлекаются ведущие умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: дерзкого Фролова, открывшего феномен спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, их участие было одобрено. Параллельно советская разведка активно занимается добычей необходимой информации за границей. Благодаря агенту Екатерине Лазаревой, бывшему физику и возлюбленной Фролова, удается получить критически важные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.