В 1942 году, в разгар Второй мировой войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу выдающихся ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Задача кажется почти невыполнимой, учитывая стесненные временные рамки. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, в которой собраны лучшие умы со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух ученых: самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая в это время пребывает в ссылке в Казахстане. Несмотря на то, что личность Фролова и Карповой вызывает вопросы у Наркомата Внутренних дел, Курчатову удается настоять на своем. Параллельно с этим, советская разведка активно занимается сбором необходимых научных данных за рубежом. Благодаря агенту Екатерине Лазаревой, бывшему физику и возлюбленной Фролова, в СССР поступают ценные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США в гонке за ядерное превосходство в послевоенном мире.
