1942 год. В самый разгар войны Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным почти невозможную задачу — в кратчайшие сроки собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Под руководством Игоря Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты со всей страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и находящейся в ссылке радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их кандидатуры были утверждены.
Параллельно советская разведка активизирует усилия по добыче зарубежных научных разработок. Ключевую роль в этой операции играет агент Екатерина Лазарева — талантливый физик и бывшая возлюбленная Фролова. Благодаря ее действиям в СССР поступают ценнейшие данные об атомных проектах союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка со временем, чтобы достичь ядерного паритета с Великобританией и США и обеспечить безопасность в послевоенном мире.
