В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу из выдающихся ученых для создания первой советской атомной бомбы. Это невероятно сложная задача, особенно в разгар войны и в условиях жестких временных рамок. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, где собираются лучшие специалисты со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: дерзкого и самоуверенного Фролова, который открыл феномен спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящейся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних Дел по поводу Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворяется. В то же время советская разведка активно работает над получением критически важной научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные о ядерных разработках союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.
