1942 год. Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Задача практически невыполнимая, учитывая, что это нужно сделать в разгар войны и в сжатые сроки. В Москве под руководством Курчатова начинает работу секретная Лаборатория №2, куда привлекают лучших специалистов со всего Союза. Курчатов настаивает, чтобы Замятин включил в проект двух ученых: дерзкого и самоуверенного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Вопросы относительно Фролова и Карповой возникают у Наркомата Внутренних дел, но просьба Курчатова удовлетворена. В то же время советская разведка сосредотачивается на добыче необходимой для проекта научной информации за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важные данные об атомном проекте союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный баланс в послевоенном мире.
