Военные годы 1942-го становятся решающим периодом для Советского Союза, когда Берия поручает Всеволоду Замятину собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. В условиях войны и жестких сроков эта задача кажется почти невозможной. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда входят выдающиеся ученые со всего Союза. Курчатов настоятельно просит Замятина включить в команду двоих специалистов: амбициозного Фролова, который ранее открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка активно ищет способы получения информации о ядерных проектах за границей. Агент Екатерина Лазарева, когда-то физик и возлюбленная Фролова, удается передать в СССР ключевые данные о том, что делают союзники. С этого момента задача для Советского Союза становится ясной: необходимо догнать Великобританию и США, чтобы достичь ядерного паритета в послевоенном мире.