В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. В условиях войны и чудовищного дефицита времени это кажется почти невозможным. В Москве под руководством Игоря Курчатова начинает действовать засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их всё же допускают к работе.
Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом научные материалы, vitalные для проекта. Ключевую роль играет агент Екатерина Лазарева, физик по образованию и бывшая возлюбленная Фролова. Благодаря ей в СССР попадают сверхценные данные о разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно ликвидировать отставание от США и Великобритании, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.
