В 1942 году Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, собрать группу ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача кажется практически невыполнимой, особенно в условиях военного времени и ограниченных сроков. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, куда приглашаются ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух выдающихся ученых: амбициозного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, которая в это время находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, Курчатову удается добиться своего. В то же время советская разведка активно работает над получением ключевой научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ценные данные об атомных разработках союзников. С этого момента Советский Союз ставит перед собой задачу догнать Великобританию и США в ядерной гонке, стремясь к достижению баланса сил в послевоенном мире.
