В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Работа в военных условиях и жёсткие сроки делают миссию почти невозможной. В Москве под руководством Игоря Курчатова формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда привлекают лучших специалистов страны. Курчатов настаивает, чтобы в команду вошли двое: самоуверенный физик Фролов, открывший спонтанное деление ядра, и талантливый радиохимик Карпова, находящаяся в ссылке. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в проект.
Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом научные материалы по атомной теме. Важную роль играет агент Екатерина Лазарева, бывший физик и некогда близкая Фролову. Она передаёт в СССР критически важные данные о разработках союзников. Теперь Советскому Союзу нужно любой ценой догнать США и Великобританию, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.
