В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду из лучших советских ученых для разработки первой атомной бомбы. Несмотря на военное время и ограниченные сроки, задача стоит амбициозная и сложная. Под руководством Курчатова начинает работу секретная Лаборатория №2 в Москве, где собираются ведущие умы со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух особенных ученых: самоуверенного Фролова, известного своими открытиями в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которую пришлось вызволять из ссылки в Казахстане. Эти кандидатуры вызывают вопросы у Наркомата Внутренних дел, но Курчатов настаивает на их участии. Параллельно советская разведка активно ищет способы получения ключевой научной информации из-за границы. Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает важные сведения об атомных исследованиях союзников в СССР. С этого момента перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
