В 1942-м Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: создать группу учёных для разработки советской атомной бомбы. Сроки сжаты, идёт война, и шансы на успех кажутся призрачными. Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных личностей: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на вопросы НКВД, их утверждают.
Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом научные материалы, vital для проекта. Бывший физик и возлюбленная Фролова, агент Екатерина Лазарева, успешно переправляет в СССР критически важные данные по атомной программе союзников. Теперь Советскому Союзу нужно любой ценой догнать США и Великобританию, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.
