В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идет война, и успех кажется почти невозможным. В Москве под руководством Курчатова формируется сверхсекретная Лаборатория №2. В нее съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов лично просит включить в команду двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их утверждают. Параллельно разведка добывает за рубежом vital information. Агент Екатерина Лазарева, физик по образованию и бывшая возлюбленная Фролова, передает в СССР ценнейшие данные союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно догнать США и Великобританию, чтобы добиться ядерного паритета в грядущем мире после войны.