1943 год. По поручению Лаврентия Берии, его заместитель Всеволод Замятин формирует группу учёных для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. В условиях войны, с ограниченными сроками и дефицитом ресурсов, эта задача кажется почти невыполнимой. В Москве, под руководством Игоря Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие научные умы страны. По настоянию Курчатова к проекту присоединяются два выдающихся и неоднозначных учёных: Фролов, сделавший открытие в области спонтанного деления ядер, и Карпова, сосланная в Казахстан.
В то же время советская разведка активно добывает важнейшие сведения о западных ядерных исследованиях. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, передаёт в Советский Союз информацию, способную изменить ход гонки вооружений. Теперь перед СССР стоит новая задача — догнать Великобританию и США, чтобы не уступить им в будущем ядерном противостоянии.
