В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки собрать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. В разгар войны эта миссия кажется почти невыполнимой. Под руководством Игоря Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие научные умы страны. Курчатов настаивает на включении в проект двух неоднозначных фигур: 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 разработок. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и некогда возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценнейшие данные об атомных проектах союзников. С этого момента начинается напряженная гонка, где Советскому Союзу предстоит наверстать отставание от Великобритании и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в послевоенном мире.
