В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Реализовать этот проект в разгар войны и в короткие сроки — задача почти невозможная. Под руководством Курчатова в Москве начинает работать секретная Лаборатория №2, где собираются ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух ученых: дерзкого и самоуверенного Фролова, открывшего ранее спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворена. В это же время советская разведка прилагает усилия для получения научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомном проекте союзников. С этого момента СССР стремится догнать Великобританию и США, чтобы достичь ядерного паритета в послевоенном мире.
