В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Задача практически невыполнимая, особенно в условиях военного времени и сжатых сроков. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда приглашаются ведущие научные умы со всего Союза. Курчатов уговаривает Замятина включить в проект двух специалистов: уверенного в себе Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел относительно Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно советская разведка предпринимает усилия по получению необходимой для проекта научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомных разработках союзников. С этого момента для Советского Союза становится критически важным догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в мире после войны.
