В 1942 году Берия поручает Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для разработки первой советской атомной бомбы. В условиях войны и ограниченного времени задача кажется почти невозможной. Под руководством Курчатова в Москве открывается секретная Лаборатория №2, в которую входят ведущие специалисты страны. Курчатов настаивает на привлечении двух ученых: амбициозного Фролова, который ранее открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Карповой, находящейся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В то же время советская разведка активно ищет информацию о ядерных разработках за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывшая физик и возлюбленная Фролова, передает в СССР ключевые данные об атомном проекте союзников. Таким образом, Советскому Союзу необходимо ускорить свои усилия, чтобы достичь ядерного паритета с Великобританией и США в послевоенный период.
