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. В Москве под началом Курчатова формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает, чтобы в команду вошли два человека: самоуверенный физик Фролов, открывший спонтанное деление ядра, и сосланный в Казахстан радиохимик Карпова. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка активно добыёт зарубежные данные. Бывший физик Екатерина Лазарева, некогда любившая Фролова, передаёт в СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу нужно во что бы то ни стало сравняться с США и Великобританией, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем мире после войны.