В 1942 году Берия поручает Всеволоду Замятину организовать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. В условиях войны и ограниченного времени задача кажется почти невозможной. Под руководством Курчатова в Москве создается секретная Лаборатория №2, в которую входят лучшие специалисты страны. Курчатов убеждает Замятина привлечь к проекту Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В то же время советская разведка активно ищет информацию о ядерных исследованиях за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывшая возлюбленная Фролова и физик, передает в СССР ключевые данные о проекте союзников. Это становится решающим шагом для Советского Союза в стремлении достичь ядерного паритета с Великобританией и США в послевоенный период.
