В 1942 году, в разгар войны, Берия дает своему заместителю Всеволоду Замятину задание сформировать группу из выдающихся ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Это сложная задача, учитывая ограниченные сроки и тяжелые условия военного времени. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, где собираются лучшие научные умы страны. Курчатов настаивает на участии в проекте двух выдающихся специалистов: амбициозного и самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и талантливого радиохимика Карпову, которая в это время находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата внутренних дел в отношении этих ученых, их участие в проекте было одобрено. Параллельно советская разведка прилагает усилия для получения критически важной научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и близкий человек Фролова, успешно передает в СССР важные сведения о ядерных разработках союзников. СССР необходимо догнать США и Великобританию, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.