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, и шансы на успех кажутся ничтожными. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается секретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных личностей: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на вопросы НКВД, их допускают к работе.
Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом vital научные данные. Ключевую роль играет агент Екатерина Лазарева, бывший физик и давняя любовь Фролова. Ей удается переправить в СССР ценнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно ликвидировать отставание от США и Великобритании, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.
