В 1943 году, под руководством Берии, его помощник Всеволод Замятин начинает собирать группу исследователей для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. В условиях бушующей войны времени катастрофически не хватает, а ресурсов недостаточно, что делает задачу чрезвычайно сложной. В Москве, под началом Курчатова, начинает работу секретная Лаборатория №2, куда приглашаются ведущие ученые страны. Благодаря его решению к проекту присоединяются два выдающихся, но противоречивых учёных: Фролов, открывший явление спонтанного деления ядра, и Карпова, находящаяся в Казахстане в ссылке.
Тем временем советская разведка получает критически важные сведения о западных ядерных разработках. Агент Екатерина Лазарева, ранее физик и возлюбленная Фролова, передаёт в СССР информацию, способную радикально изменить баланс сил в ядерной гонке. Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы не уступить им в будущей ядерной конфронтации.
