В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. В условиях войны и жёстких сроков это кажется почти невозможным. В Москве под руководством Курчатова формируется секретная Лаборатория №2, куда привлекают лучших специалистов страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух ярких учёных: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и находящуюся в ссылке радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка активно добывает зарубежные данные. Бывший физик Екатерина Лазарева, некогда близкая с Фроловым, успешно передаёт в СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно ликвидировать ядерный разрыв с США и Великобританией.