В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу специалистов для разработки первой советской атомной бомбы — задача, кажущаяся невозможной в условиях войны и ограниченного времени. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, которая объединяет ведущих ученых со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект дерзкого и уверенного в себе Фролова, первооткрывателя спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу этих кандидатов, их участие было одобрено. В это же время советская разведка сосредоточена на получении ключевой информации о зарубежных атомных исследованиях. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и любовница Фролова, успешно передает в СССР ценные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.