В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача усложняется тем, что приходится действовать в разгар войны и в крайне сжатые сроки. В Москве, под руководством Курчатова, начинает свою деятельность секретная Лаборатория №2, куда привлекаются ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух выдающихся ученых: самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая отбывает ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. В то же время советская разведка активно занимается добычей необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные данные о ядерных проектах союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить в мире ядерное равновесие после окончания войны.
