В разгар войны, 1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным почти невозможную цель — собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжаты, ресурсов мало. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется сверхсекретная Лаборатория №2. В неё съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает, чтобы в команду взяли двух неоднозначных учёных: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка активно добывает зарубежные данные. Бывшему физику Екатерине Лазаревой, агенту и возлюбленной Фролова, удаётся передать в СССР ценнейшие сведения о разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно ликвидировать ядерное отстание и добиться равновесия с США и Великобританией в грядущем послевоенном мире.
