1942 год. Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду выдающихся ученых для разработки первой атомной бомбы Советского Союза. Это задание кажется почти невозможным, учитывая, что идет война и времени катастрофически мало. В Москве, под руководством Игоря Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, в которой собираются лучшие умы страны. Курчатов убеждает Замятина включить в команду двух специалистов: самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая в данный момент находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел касательно Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно с этим, советская разведка старается заполучить зарубежные научные данные, необходимые для проекта. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента для Советского Союза становится жизненно важным догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в послевоенном мире.