В 1942 году Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду выдающихся ученых для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Это задание оказывается крайне сложным из-за военных условий и ограниченного времени. В Москве под руководством Игоря Курчатова начинает свою деятельность засекреченная Лаборатория №2, куда стекаются лучшие научные умы со всех уголков Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух выдающихся специалистов: амбициозного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения со стороны НКВД, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно с этим советская разведка активно работает над получением важной научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о ядерных проектах союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.
