В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идет война — миссия кажется нереальной. Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух ярких личностей: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и талантливого радиохимика Карповой, находящейся в казахстанской ссылке. Несмотря на вопросы НКВД, их утверждают. Параллельно разведка добывает за рубежом ценнейшие данные. Агент Екатерина Лазарева, физик по образованию и прошлая любовь Фролова, передает в СССР секреты атомного проекта союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно сравняться в ядерной гонке с США и Великобританией.
