В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача становится почти невыполнимой из-за необходимости работать в условиях войны и ограниченных временных рамок. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, где собираются выдающиеся специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект дерзкого и уверенного в себе Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел относительно Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворяется. Одновременно с этим советская разведка стремится получить необходимую для проекта научную информацию из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, удачно передает в СССР ценные сведения об атомной программе союзников. С этого момента Советский Союз бросает все силы, чтобы догнать Великобританию и США в стремлении к ядерному паритету в послевоенном мире.
