1942 год. Берия дает задание Всеволоду Замятину создать советскую атомную бомбу в условиях войны и ограниченных сроков. Для этого в Москве организуют секретную Лабораторию №2 под руководством Курчатова, где собирают выдающихся ученых из разных уголков страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух специалистов: Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане, несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел. Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом информацию, необходимую для проекта. Екатерина Лазарева, бывший физик и любимая Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные атомного проекта союзников. С этого момента начинается гонка за достижение ядерного паритета с Великобританией и США в постоянно меняющемся послевоенном мире.