1942 год стал временем, когда научные амбиции и военные задачи слились воедино. В условиях Второй мировой войны Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину создать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. В условиях жесткой секретности и крайне сжатых сроков, проект становится настоящим испытанием на прочность для всех участников. Под руководством выдающегося физика Курчатова в Москве начинает функционировать Лаборатория №2, собирающая лучших специалистов со всего Союза. Курчатов, стремясь объединить лучшие умы, включает в проект таких неоднозначных ученых, как дерзкий Фролов, открывший спонтанное деление ядра, и радиохимик Карпова, находящаяся в ссылке, что вызывает недовольство в высших кругах Наркомата Внутренних дел.
На фоне научной гонки за ядерное превосходство, советская разведка активно работает над получением необходимой информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, имеющая физическое образование и личные связи с Фроловым, предпринимает рискованные действия, чтобы передать в СССР жизненно важные сведения о подобном проекте союзников. Эта информация становится решающей в программе Советского Союза, стремящегося догнать Великобританию и США для достижения ядерного равновесия в послевоенном мире. Каждое решение, каждое действие ученых и агентов имеет колоссальные последствия, и напряжение нарастает, как и необходимость в успешной реализации амбициозного плана.