В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сделать это в военных условиях, да ещё и максимально быстро, казалось почти невозможным. Под началом Игоря Курчатова в Москве формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов лично просит Замятина взять в команду двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, его просьбу удовлетворяют. Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом нужные данные. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и старая любовь Фролова, переправляет в СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать США и Великобританию, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.