В 1942 году, в разгар Второй мировой войны, Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ведущих ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Это крайне сложная задача, учитывая ограниченные сроки и условия военного времени. В Москве, под руководством Игоря Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда привлекаются выдающиеся специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в команду двух ярких ученых: самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на возражения со стороны Наркомата Внутренних дел, решение в пользу их участия было принято. Параллельно с этим, советская разведка активно работает за рубежом, чтобы получить необходимую научную информацию. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и близкая подруга Фролова, успешно доставляет в СССР ключевые сведения о ядерных разработках союзников. Теперь перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный баланс в послевоенном мире.