В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду экспертов для создания первой советской атомной бомбы. Это сложная задача, учитывая, что нужно действовать в условиях войны и в максимально сжатые сроки. Под руководством Курчатова в Москве начинает работу засекреченная Лаборатория №2, в которую приглашаются ведущие ученые со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на участии в проекте двух специалистов: самоуверенного Фролова, известного своими открытиями в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в Казахстане в ссылке. Хотя их кандидатуры вызывают сомнения у Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Тем временем советская разведка предпринимает усилия по сбору необходимой информации за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о ядерных разработках союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный баланс в мире после войны.
