В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду из лучших ученых для создания первой советской атомной бомбы. Задача невероятно сложная, поскольку идет война и сроки крайне ограничены. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда приглашаются самые выдающиеся ученые со всего Союза. Курчатов настоятельно рекомендует Замятину включить в проект двух выдающихся специалистов: дерзкого и уверенного в себе Фролова, известного благодаря открытию спонтанного деления ядра, и талантливую радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. Тем временем советская разведка предпринимает усилия для получения ключевых научных данных за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в Советский Союз критически важные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента для Советского Союза становится первостепенной задачей догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в послевоенном мире.