1942 год. В разгар Великой Отечественной войны Лаврентий Берия поручает Всеволоду Замятину, своему заместителю, создать команду выдающихся ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Задача стоит особенно сложная из-за необходимости срочного выполнения. В Москве под эгидой Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда собираются ведущие специалисты из всех уголков СССР. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, которая на тот момент находилась в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, Замятин удовлетворяет просьбу Курчатова. Параллельно с этим советская разведка активно добывает за рубежом информацию, критически важную для проекта. Екатерина Лазарева, агент и бывший физик, которая также является возлюбленной Фролова, успешно передает в СССР данные о ядерных разработках союзников. Это становится ключевым моментом в гонке за достижение ядерного паритета с Великобританией и США в поселевоенной геополитической обстановке.