В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать команду ведущих ученых для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача кажется практически невыполнимой, учитывая, что страну охватила война, а времени отпущено крайне мало. В Москве под руководством Курчатова начинает действовать строго засекреченная Лаборатория №2, куда привлекаются выдающиеся интеллектуалы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специфических ученых: дерзкого новатора Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на то что кандидатуры Фролова и Карповой вызывают вопросы в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно с этим, советская разведка предпринимает усилия по получению необходимой научной информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и близкий человек для Фролова, успешно передает в СССР критически важные сведения о ядерных проектах союзников. С этого момента перед Советским Союзом встает задача догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.