1942 год. Берия поручает Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Задача осложняется военным временем и необходимостью срочного выполнения. В Москве под началом Курчатова организуется секретная Лаборатория №2, собравшая выдающиеся умы страны. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, их кандидатуры одобряют.
Параллельно советская разведка активно добывает за границей информацию, критически важную для проекта. Екатерина Лазарева, агент и бывший физик, а также возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР данные о ядерных разработках союзников. Эти сведения становятся ключевыми для ускорения советской программы в напряженной гонке за достижение ядерного паритета с Великобританией и США в условиях будущего послевоенного мирового порядка.