1942 год. Всеволод Замятин, заместитель Берии, получает задание собрать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы в условиях войны и ограниченного времени. Под руководством Игоря Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2 в Москве, куда приглашаются лучшие специалисты со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух неоднозначных ученых: амбициозного Фролова, который сделал открытие спонтанного деления ядра, и радиохимика Карповой, находящейся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка активно ищет способы получения необходимых научных знаний за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, когда-то занимавшаяся физикой и бывшая возлюбленной Фролова, сумеет передать в СССР критически важную информацию о ядерной программе союзников. С этого момента Советскому Союзу необходимо стремительно продвинуться вперед, чтобы достичь ядерного равновесия с Великобританией и Соединенными Штатами в послевоенном мире.