В 1942 году Лаврентий Берия даёт указание своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду учёных для разработки первой советской атомной бомбы. Это было почти невозможно сделать в условиях войны и в сжатые сроки.
В Москве под руководством Игоря Курчатова начинает работу секретная Лаборатория №2, в которую были собраны лучшие учёные со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух учёных: дерзкого и самоуверенного Александра Фролова, который ранее открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Зинаиду Карпову, которая находилась в ссылке в Казахстане. Хотя Фролов и Карпова вызывали вопросы у Наркомата внутренних дел, их всё же включили в проект.
В то же время советская разведка работала над тем, чтобы добыть необходимую информацию об атомном проекте за рубежом. Агенту Екатерине Лазаревой, бывшему физику и возлюбленной Фролова, удалось передать в СССР важные данные об атомном проекте союзников.
Теперь Советскому Союзу нужно было догнать Великобританию и США, чтобы достичь ядерного равновесия в послевоенном мире.