В 1942 году, на фоне ожесточенной войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Это задание казалось практически невыполнимым из-за ограниченных временных рамок. В Москве, под началом Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, в которой собираются выдающиеся научные деятели со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: смелого и уверенного в себе Фролова, открывшего ранее явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая была сослана в Казахстан. Несмотря на сомнения в Наркомате внутренних дел по поводу этих ученых, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно с этим, советская разведка стремится получить ключевую информацию от зарубежных источников. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные сведения о ядерной программе союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в мире после войны.