1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки сформировать коллектив ученых для создания первой советской атомной бомбы. В разгар войны эта миссия кажется почти неосуществимой. Под началом Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда стекаются лучшие научные кадры со всей страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных специалистов: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и находящейся в ссылке радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры получают одобрение.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных разработок. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и некогда близкий человек Фролова, успешно передает в СССР критически важные сведения об атомной программе союзников. С этого момента Советский Союз вступает в напряженную гонку за ядерное равновесие, стремясь достичь паритета с Великобританией и США в послевоенном мировом устройстве.
