В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идет война – миссия кажется нереальной. В Москве под руководством Курчатова формируется сверхсекретная Лаборатория №2. В нее съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их утверждают. Параллельно разведка добывает данные за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, физик по образованию и бывшая возлюбленная Фролова, передает СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно ликвидировать отставание от США и Великобритании, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.