1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. В условиях военного времени эта миссия кажется почти неосуществимой. Под руководством Игоря Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда привлекают выдающихся специалистов со всей страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и находящейся в ссылке радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры получают одобрение.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных разработок. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и бывшая возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные об атомных проектах союзников. С этого момента начинается напряженная гонка, где Советский Союз должен достичь ядерного паритета с Великобританией и США, чтобы обеспечить свою безопасность в послевоенном мире.
