В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идет война — миссия кажется нереальной. В Москве под руководством Курчатова формируется секретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на вопросы НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка активно добывает зарубежные данные. Бывший физик Екатерина Лазарева, некогда близкая с Фроловым, передает ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь СССР необходимо срочно догнать США и Великобританию, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.