В 1942 году, в самый разгар войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ведущих ученых для создания первой советской атомной бомбы. Задача чрезвычайно сложная, учитывая жесткие временные рамки. В Москве под руководством Курчатова начинает работу секретная Лаборатория №2, собравшая лучшие умы со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина привлечь к проекту двух ученых: амбициозного и уверенного в себе Фролова, который ранее открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, их участие в проекте утверждается. В то же время советская разведка активно работает над добычей необходимой научной информации за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные данные о ядерных разработках союзников. С этого момента Советскому Союзу необходимо догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.