В разгар войны, в 1942 году, Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. В условиях острой нехватки времени и ресурсов эта миссия кажется почти невозможной. Под началом Игоря Курчатова в Москве формируется секретная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие специалисты со всей страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и находящейся в ссылке радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры получают одобрение.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных разработок. Бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то связанная с Фроловым романтическими отношениями, успешно передает в СССР ценнейшие сведения об атомных проектах союзников. С этого момента начинается напряженная гонка, где Советский Союз должен наверстать отставание от США и Великобритании, чтобы обеспечить ядерный паритет в послевоенном мире.
