В 1942-м Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идёт война – миссия кажется нереальной. Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает, чтобы к работе подключили двух человек: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, его просьбу удовлетворяют.
Параллельно советская разведка активно добывает за рубежом vital научные данные. Ключевую роль играет агент Екатерина Лазарева, бывший физик и давняя любовь Фролова. Она успешно переправляет в Союз ценнейшие сведения об атомной программе союзников. Теперь у СССР есть шанс нагнать Великобританию и США в ядерной гонке. Цель – добиться равновесия в грядущем послевоенном мире.