1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным чрезвычайную задачу — в кратчайшие сроки, несмотря на все сложности военного времени, сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Под началом Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда стягиваются ярчайшие научные силы страны. Курчатов настаивает на привлечении к работе двух ключевых специалистов: дерзкого физика Фролова, ранее открывшего явление спонтанного деления ядра, и талантливой радиохимика Карповой, отбывающей ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД относительно их благонадёжности, просьба учёного была удовлетворена.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных материалов, критически важных для проекта. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом — физик и близкий человек Фролову, успешно передаёт в СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. С этого момента для Советского Союза начинается напряжённая гонка за ядерный паритет с Великобританией и США, от исхода которой будет зависеть баланс сил в послевоенном мире.