1942 год оказался переломным для советской науки. По поручению Берии его заместитель, Всеволод Замятин, приступает к формированию группы ученых, перед которой стоит задача создания первой советской атомной бомбы. Время военное, сроки жесткие, и задача кажется почти невозможной. В Москве под руководством Курчатова начинает действовать секретная Лаборатория №2, собравшая выдающихся специалистов со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на том, чтобы к проекту присоединились два выдающихся ученых: дерзкий исследователь Фролов, известный своим открытием спонтанного деления ядра, и талантливая радиохимик Карпова, которая в данный момент находится в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних Дел, Замятин принимает решение поддержать предложение Курчатова. В то время как ученые сосредоточены на своих исследованиях, советская разведка активно добывает информацию за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и близкий человек для Фролова, успешно передает в СССР ключевые сведения о ядерных разработках западных союзников. Теперь перед Советским Союзом стоит задача как можно быстрее догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный баланс в мире после войны.