1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки, несмотря на все трудности военного времени, сформировать коллектив ученых для создания первой советской атомной бомбы. Под руководством Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда стягиваются ярчайшие научные кадры со всей страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных, но крайне ценных специалистов: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и находящейся в ссылке радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры получают одобрение.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных материалов, критически важных для ускорения работ. Ключевую роль в этом играет агент Екатерина Лазарева, бывший физик и некогда близкий человек Фролову, которой удается переправить в СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. С получением этих данных начинается напряженная гонка, где Советскому Союзу предстоит наверстать отставание от Великобритании и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.
