В 1942 году, во время Второй мировой войны, Берия дает поручение своему заместителю Всеволоду Замятину о создании первой советской атомной бомбы. В условиях жесткой временной рамки команда ученых под руководством Игоря Курчатова начинает свою работу в секретной Лаборатории №2 в Москве. Курчатов принимает на себя ответственность за выполнение этой сложной задачи и настаивает на привлечении к проекту двоих ученых — харизматичного Фролова, который уже совершил значительные открытия в области деления ядра, и радиохимика Карповой, находящейся в ссылке в Казахстане. Несмотря на предостережения Наркомата Внутренних дел, их приглашение к сотрудничеству оказывается успешным. Параллельно советская разведка ведет активную работу по добыче информации от союзников. Агент Екатерина Лазарева, ранее бывший физик и возлюбленная Фролова, осуществляет рискованные операции, чтобы доставить в СССР важнейшие данные об атомных разработках западных держав. Для Советского Союза становится жизненно важным не отставать от Великобритании и США в гонке ядерных технологий и достичь дипломатического равновесия в послевоенном мире.
