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 — миссия кажется невероятной. В секретной Лаборатории №2 в Москве работу возглавит Игорь Курчатов. Он наберёт в команду лучших специалистов страны.
Курчатов лично просит включить в список двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их утверждают. Параллельно разведка добывает данные за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, бывшая возлюбленная Фролова, переправляет в СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно сравняться в ядерной гонке с США и Великобританией, чтобы обеспечить равновесие в грядущем послевоенном мире.