В 1942 году, в разгар войны, Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ведущих ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Задача крайне сложная, учитывая ограниченные сроки и обстоятельства военного времени. Под началом Курчатова в Москве стартует работа секретной Лаборатории №2, куда приглашаются лучшие научные деятели со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух выдающихся специалистов: самоуверенного Фролова, известного своим открытием в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, пребывающую в ссылке в Казахстане. Несмотря на обеспокоенность Наркомата Внутренних Дел по поводу этих кандидатур, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно с этим, советская разведка активно работает над получением ценной научной информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и давняя возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные сведения об атомных разработках союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догонять Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.