В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идёт война, но приказ не обсуждается. В Москве под началом Курчатова формируется сверхсекретная Лаборатория №2. В неё съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов лично просит Замятина взять в команду двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, учёных допускают к работе. Параллельно советская разведка активно добывает зарубежные данные. Бывший физик и агент Екатерина Лазарева, некогда близкая с Фроловым, передаёт в СССР ценнейшие сведения. Теперь Советскому Союзу критически важно сравняться в ядерной гонке с США и Великобританией.