В 1942 году, в разгар Второй мировой войны, Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать группу ведущих ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача кажется почти невыполнимой из-за ограниченных сроков и сложных условий. Под управлением Курчатова в Москве начинает работу засекреченная Лаборатория №2, куда приглашаются самые выдающиеся научные сотрудники из разных уголков Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: уверенного в себе Фролова, который ранее сделал важное открытие в области спонтанного деления ядра, и талантливую радиохимика Карпову, вынужденную находиться в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу этих ученых, их участие в проекте утверждено. В то же время, советская разведка предпринимает усилия по получению критически важной информации о зарубежных атомных исследованиях. Екатерина Лазарева, агент и бывший физик, имеющая личные отношения с Фроловым, успешно передает в Советский Союз важные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный баланс в послевоенном мире.