В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать группу из ведущих ученых для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача крайне сложна, учитывая, что идет война, и сроки сжаты. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, где собираются ведущие специалисты страны. Курчатов настаивает, чтобы в проект были включены два ключевых ученых: самоуверенный Фролов, известный своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимик Карпова, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, их участие в проекте утверждено. Тем временем советская разведка занимается получением необходимых научных данных из-за рубежа. Екатерина Лазарева, агент и бывший физик, а также возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важную информацию об атомных разработках союзников. Теперь СССР должен догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить стратегический баланс в мире после войны.