В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать коллектив ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача, выпавшая на разгар войны и требующая быстрого исполнения, кажется практически невыполнимой. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать строго засекреченная Лаборатория №2, в состав которой входят выдающиеся умы со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух специалистов: дерзкого и самоуверенного Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Хотя их кандидатуры вызывают сомнения у Наркомата Внутренних Дел, просьба Курчатова принимается. Параллельно советская разведка предпринимает усилия по сбору необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные сведения о западных ядерных разработках. Теперь Советский Союз должен догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в мире после войны.
