1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным почти нереальную задачу: в условиях военного времени и за кратчайшие сроки сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Под началом Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда стягиваются самые яркие научные силы страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и талантливой радиохимика Карповой, отбывающей ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры получают одобрение.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных материалов. Ключевую роль в этой операции играет агент Екатерина Лазарева, бывший физик и некогда близкий человек Фролова. Ей удается переправить в СССР критически важные сведения об атомных разработках союзников. С этого момента для Советского Союза начинается напряженная гонка за ядерный паритет с Великобританией и США, от исхода которой будет зависеть баланс сил в послевоенном мире.
