1942 год. Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину создать группу ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Завершить проект в условиях войны и сжатых сроков — задача практически невозможная. В Москве под руководством Курчатова начинает действовать секретная Лаборатория №2, в которую входят выдающиеся умы со всех уголков Союза. Курчатов настаивает на включении в проект ученых: дерзкого и самоуверенного Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на опасения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка стремится заполучить необходимую для проекта научную информацию из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важнейшие данные об атомном проекте союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.