В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать исследовательскую группу для создания первой атомной бомбы в СССР. Это сложная задача, учитывая, что идет война и времени мало. В Москве, под началом Курчатова, начинает действовать секретная Лаборатория №2, где работают ведущие ученые Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: смелого Фролова, который ранее открыл явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел относительно Фролова и Карповой, их участие в проекте было одобрено. Параллельно советская разведка активно занимается сбором ключевых научных данных за границей. Екатерина Лазарева, агент и бывшая физик, которая также является возлюбленной Фролова, успешно передает в СССР критически важные сведения о западных атомных исследованиях. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный баланс в мире после войны.