1942 год. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным почти невозможную задачу — в кратчайшие сроки сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Под началом Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда стягиваются ярчайшие научные силы со всей страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и талантливого радиохимика Карповой, отбывающей ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры получают одобрение.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных атомных секретов. Ключевую роль в этой операции играет агент Екатерина Лазарева — бывший физик и некогда близкий человек Фролова. Ей удается переправить в СССР ценнейшие сведения о разработках союзников. С этого момента для Советского Союза начинается напряженная гонка за ядерный паритет с Великобританией и США, от исхода которой будет зависеть баланс сил в послевоенном мире.
