В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — сформировать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжаты, идёт война, и успех кажется почти невозможным. В Москве под началом Курчатова открывается секретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает, чтобы в команду вошли двое: самоуверенный физик Фролов, открывший спонтанное деление ядра, и талантливый радиохимик Карпова, находящаяся в ссылке. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе.
Параллельно советская разведка активно ищет доступ к зарубежным атомным секретам. Бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передаёт в СССР ценнейшие данные о разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно ликвидировать ядерное отставание и достичь паритета с США и Великобританией в грядущем послевоенном мире.
