В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой атомной бомбы в СССР. Эта задача кажется почти невозможной, учитывая, что она должна быть выполнена в разгар войны и в кратчайшие сроки. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать секретное учреждение под названием Лаборатория №2, которое объединяет ведущих специалистов со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: самоуверенного Фролова, известного своим открытием в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которую сослали в Казахстан. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу этих кандидатов, просьбу Курчатова удовлетворяют. Параллельно с этим советская разведка активно пытается заполучить критически важные научные данные из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно доставляет в СССР ключевую информацию о ядерных разработках союзников. С этого момента Советский Союз должен наверстать упущенное и сравняться с Великобританией и США, чтобы обеспечить ядерный баланс в мире после войны.