1942 год. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки, несмотря на все тяготы войны, сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Под началом Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда стягиваются лучшие научные кадры со всей страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого 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. Ключевую роль в этой операции играет агент Екатерина Лазарева, в прошлом — физик и близкий друг Фролова. Ей удается передать в СССР критически важные сведения об атомных разработках союзников. С этого момента для Советского Союза начинается напряженная гонка за ядерный паритет с Великобританией и США, от исхода которой будет зависеть расстановка сил в послевоенном мире.
