В 1942 году Берия поручает Всеволоду Замятину сформировать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. В условиях войны и ограниченных сроков задача кажется практически невозможной. Под руководством Курчатова в Москве создается секретная Лаборатория №2, в которую входят ведущие специалисты страны. Курчатов настоятельно предлагает включить в проект двух ученых: амбициозного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, решение Курчатова поддерживается. Параллельно советская разведка активно ищет нужную научную информацию за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные об атомном проекте союзников. Это открывает путь для Советского Союза к достижению ядерного равновесия с Великобританией и США в послевоенный период.
