В 1942 году Берия, осознавая необходимость создания советского ядерного оружия, поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду талантливых ученых для разработки атомной бомбы. Эта задача, учитывая военное время и ограниченные сроки, кажется почти невозможной. Под руководством Курчатова в Москве начинает действовать строго засекреченная Лаборатория №2, в которую приглашаются ведущие научные умы со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух выдающихся специалистов: уверенного в себе Фролова, ранее открывшего феномен спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, пребывающую в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата внутренних дел, просьба Курчатова выполняется. Параллельно советская разведка активно работает над получением критически важной научной информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и близкий человек Фролова, успешно передает в СССР ключевые сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США в ядерной гонке, чтобы обеспечить стратегический баланс сил в послевоенном мире.