В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Эта задача в условиях войны и сжатых сроков кажется почти невыполнимой. В Москве под руководством Курчатова начинает свою деятельность секретная Лаборатория №2, и в неё привлекают выдающихся специалистов со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: дерзкого и уверенного в себе Фролова, который открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, отбывающую ссылку в Казахстане. Хотя выбор специалистов вызывает вопросы в Наркомате Внутренних дел, просьбу Курчатова удовлетворяют. В то же время советская разведка активно занимается добычей необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные об атомных разработках союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенный период.
