1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки, несмотря на идущую войну, сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Под руководством Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда стягиваются лучшие научные кадры со всей страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных специалистов: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и находящейся в ссылке радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры получают одобрение.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных разработок. Ключевую роль в этом играет агент Екатерина Лазарева, бывший физик и некогда близкий человек Фролову. Ей удается переправить в СССР критически важные данные об атомных проектах союзников. С этого момента для Советского Союза начинается напряженная гонка за ядерным паритетом с Великобританией и США, от исхода которой будет зависеть баланс сил в послевоенном мире.
