В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать научную группу для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача, поставленная в условиях войны и жестких временных рамок, кажется почти невозможной. Под руководством Курчатова в Москве начинает действовать засекреченная Лаборатория №2, объединяющая ведущих ученых со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух специалистов: дерзкого и уверенного в себе Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, решение принято в их пользу. В это же время советская разведка активно занимается сбором необходимой информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важные сведения об атомных исследованиях союзников. С этого момента Советский Союз ставит перед собой цель догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.