В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжаты, идёт война, и миссия кажется невероятно трудной.
Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2. В неё съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает, чтобы к работе подключили двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Их кандидатуры вызывают сомнения в НКВД, но учёному удаётся настоять на своём. Параллельно советская разведка добывает за рубежом vital информацию. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и пассия Фролова, переправляет в Союз ценнейшие данные по атомной программе союзников. Теперь СССР приходится навёрстывать упущенное, чтобы в грядущем мире сохранить баланс сил с США и Великобританией.