В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: сформировать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжаты, идёт война, и миссия кажется невыполнимой. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается секретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает, чтобы в команду вошли два человека: самоуверенный физик Фролов, открывший спонтанное деление ядра, и талантливый радиохимик Карпова, находящаяся в ссылке. Несмотря на вопросы НКВД, их включают в работу.
Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом научные материалы по атомной теме. Важную роль играет агент Екатерина Лазарева, бывший физик и некогда близкий человек Фролову. Она переправляет в СССР ценнейшие данные о разработках союзников. Теперь у Советского Союза появляется шанс достичь ядерного паритета с США и Великобританией в грядущем послевоенном мире.
