1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным чрезвычайную задачу — в кратчайшие сроки, несмотря на все сложности военного времени, сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Под руководством Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда стягиваются ярчайшие научные силы страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных, но ключевых фигур: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и талантливого радиохимика Карпову, отбывающую ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры были утверждены.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных материалов. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом — физик и близкий человек Фролову, успешно передает в СССР критически важные сведения об атомных разработках союзников. Эти данные становятся отправной точкой в гонке, где Советскому Союзу предстоит наверстать отставание от США и Великобритании, чтобы обеспечить ядерный паритет в будущем послевоенном устройстве мира.