В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идёт война, но приказ не обсуждается. Под началом Игоря Курчатова в Москве открывается секретная Лаборатория №2. Куда свозят лучших специалистов страны.
Курчатов просит взять в команду двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в проект. Параллельно разведка добывает за рубежом ценнейшие данные. Агент Екатерина Лазарева, физик по образованию и бывшая любовь Фролова, передаёт в СССР секреты атомных разработок союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно сравняться в ядерной гонке с США и Великобританией. Чтобы обеспечить равновесие в грядущем послевоенном мире.