В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сроки катастрофически сжаты, а страна ведет тяжелейшую войну. Кажется, что это невозможно.
Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2. Туда приглашают лучших специалистов. Курчатов настаивает, чтобы к работе подключили двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их включают в команду. Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом нужные данные. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и первая любовь Фролова, успешно передает в СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно сравняться в ядерной гонке с США и Великобританией, чтобы обеспечить равновесие в грядущем послевоенном мире.