В 1942 году, в самом разгаре войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду выдающихся ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача кажется почти невыполнимой ввиду жестких временных рамок. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, куда приглашаются лучшие специалисты со всего СССР. Курчатов настаивает на включении в проект двух талантливых исследователей: самоуверенного Фролова, который сделал прорыв в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, отбывающую ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних Дел по поводу Фролова и Карповой, руководством принято решение поддержать предложение Курчатова. В это же время советская разведка активно занимается сбором необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и любовный интерес Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.