1942 год. По указанию Берии его заместитель Всеволод Замятин формирует группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Работа в условиях войны и жестких сроков кажется почти невозможной. В Москве под руководством Курчатова организуется секретная Лаборатория №2, куда стягивают лучших специалистов страны. Курчатов настаивает, чтобы в команду вошли двое ученых: самоуверенный физик Фролов, открывший спонтанное деление ядра, и находящаяся в ссылке в Казахстане радиохимик Карпова. Несмотря на сомнения НКВД, их включение в проект одобряют.
Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом научные данные, необходимые для разработки. Бывший физик Екатерина Лазарева, агент и бывшая возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные сведения об атомном проекте союзников. С этого момента Советский Союз вступает в гонку, стремясь догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в послевоенном мире.
