В 1942 году Берия дает своему заместителю Всеволоду Замятину задание собрать группу ведущих ученых для разработки первой в СССР атомной бомбы. Это сложное поручение необходимо выполнить в условиях военного времени и в крайне сжатые сроки. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, где работают выдающиеся специалисты со всех концов Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: смелого и самоуверенного Фролова, который ранее обнаружил спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Одновременно с этим советские разведчики активно пытаются добыть за границей необходимые для проекта научные сведения. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевую информацию о союзническом атомном проекте. Теперь Советский Союз должен поспешить, чтобы не отстать от Великобритании и США в ядерной гонке после войны.
