В 1942 году Лаврентий Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, создать группу ведущих ученых для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача кажется почти невыполнимой из-за войны и ограниченных сроков. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает свою деятельность засекреченная Лаборатория №2, где собираются выдающиеся умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: уверенного в себе Фролова, который ранее сделал открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на возражения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. В это время советская разведка активно работает над добычей необходимой информации за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и давняя возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важные данные об атомных исследованиях союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы создать ядерный баланс в послевоенном мире.