В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для разработки первой атомной бомбы в СССР. Эта задача, поставленная в условиях военного времени и сжатых сроков, казалась почти невыполнимой. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, собравшая лучших специалистов со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух ученых: самоуверенного Фролова, открывшего ранее спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова была удовлетворена. В то же время советская разведка активно работала над получением необходимых научных данных за границей. Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, выполняя роль агента, смогла доставить в СССР ценную информацию об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстояло догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в мире после войны.