В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать группу ведущих ученых для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Несмотря на то, что это практически невозможно из-за войны и жестких сроков, в Москве под руководством Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, объединившая лучшие умы страны. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: самоуверенного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. 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, бывший физик и давняя любовь Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о ядерных разработках союзников. С этого момента перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США для установления ядерного равновесия в послевоенном мире.