В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать группу ученых для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача, поставленная в условиях войны и ограниченных сроков, кажется почти невыполнимой. В Москве под руководством Курчатова начинает действовать секретная Лаборатория №2, куда привлекаются выдающиеся специалисты со всего Союза. Курчатов уговаривает Замятина включить в проект двух ученых: Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Хотя их участие вызывает сомнения у Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В то же время советская разведка активно работает над получением необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные об атомном проекте союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.
