В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача кажется почти невыполнимой из-за военного времени и жестких сроков. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда привлекают выдающихся специалистов со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ключевых ученых: уверенного в себе Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно советская разведка предпринимает усилия по получению необходимой научной информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, с прошлым в физике и личными отношениями с Фроловым, успешно передает в СССР ценные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.