В 1942 году Берия поручает Всеволоду Замятину создать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Эта задача, особенно в условиях войны и сжатых сроков, кажется практически невыполнимой. Под руководством Курчатова в Москве начинается работа секретной Лаборатории №2, в которую входят ведущие специалисты страны. Курчатов убеждает Замятина привлечь к проекту двух ученых: амбициозного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В это время советская разведка активно ищет информацию о ядерных разработках за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные о проекте союзников. Это становится поворотным моментом, когда Советскому Союзу необходимо настичь Великобританию и США для достижения ядерного равновесия в послевоенном мире.
