В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Выполнить это задание в период войны и в короткие сроки практически невозможно. Под руководством Курчатова в Москве открывается секретная Лаборатория №2, где собираются ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух ученых: решительного и самоуверенного Фролова, который ранее сделал открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворена. В это же время советская разведка работает над получением необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные сведения о ядерных исследованиях союзников. Теперь Советский Союз должен догнать Великобританию и США, чтобы достичь ядерного паритета в послевоенном мире.
