В 1942 году Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложную задачу: собрать коллектив ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Это необходимо сделать в условиях войны и в невероятно сжатые сроки. Для реализации замысла в Москве под руководством Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, в которой работают выдающиеся специалисты со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: дерзкого Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на опасения Наркомата Внутренних дел, их участие в проекте утверждается. В это время советская разведка активно занимается добычей научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о ядерных исследованиях союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в мире после войны.
