В 1942 году Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой атомной бомбы Советского Союза. Это задание, данное в разгар Второй мировой войны и требующее молниеносного выполнения, кажется почти невозможным. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинается работа над секретным проектом в Лаборатории №2, где собираются выдающиеся умы со всех уголков страны. Курчатов настаивает на включении в проект двух ключевых специалистов: амбициозного и уверенного в себе Фролова, который ранее обнаружил явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. В это время советская разведка предпринимает усилия для получения критически важной научной информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в Советский Союз ценные сведения касательно атомных исследований союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догонять Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в мире после войны.
