1943 год. По поручению Берии его заместитель Всеволод Замятин получает задание создать команду лучших учёных для разработки первой советской атомной бомбы. Эта амбициозная задача должна быть выполнена в разгар войны и в рекордные сроки, что кажется почти невозможным. В Москве, под руководством Игоря Курчатова, начинает работать сверхсекретная Лаборатория №2, в которой собраны выдающиеся умы со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух нестандартных кандидатов: дерзкого и уверенного в себе Фролова, который сделал важное открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, их участие в проекте одобрено. Тем временем советская разведка активно добывает ключевые научные данные за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, передаёт в СССР важную информацию о западных атомных разработках. С этого момента Советский Союз вступает в гонку, стремясь догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в мире, изменившемся после войны.