В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать научную группу для создания первой советской атомной бомбы. Реализация этой задачи в условиях военного времени и в крайне сжатые сроки казалась практически невозможной. Под руководством Курчатова в Москве начинает действовать секретная Лаборатория №2, куда приглашаются лучшие умы со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух ученых: дерзкого и самоуверенного Фролова, который ранее открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на возникшие вопросы у Наркомата Внутренних дел относительно Фролова и Карповой, просьба Курчатова была удовлетворена. Параллельно советская разведка прилагает все усилия для получения необходимой научной информации за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важные данные об атомном проекте союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.