В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идёт война – миссия кажется нереальной.
Под началом Курчатова в секретной Лаборатории №2 в Москве работают лучшие специалисты. Курчатов настаивает, чтобы к проекту подключили двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает за рубежом vital information. Агент Екатерина Лазарева, физик по образованию и бывшая любовь Фролова, переправляет в СССР ценнейшие данные об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу нужно срочно догнать США и Великобританию, чтобы добиться ядерного паритета в грядущем послевоенном мире.