В 1942 году, когда мир погряз в ужасах Второй мировой войны, одной из важнейших задач становится разработка первой советской атомной бомбы. Под давлением времени и военных реалий, Берия поручает Замятину собрать команду выдающихся ученых для выполнения этого сложнейшего задания. Секретная Лаборатория №2, возглавляемая Курчатовым, становится местом интенсивных изысканий и научных экспериментов. Курчатов, осознавая все трудности работы, принимает решение включить в проект талантливого Фролова и радиохимика Карпову, оказавшуюся в ссылке. Несмотря на противодействие ряда бюрократических структур, его целеустремленность и настойчивость дают свои плоды, и команда начинает уверенно двигаться к заветной цели.
В то время как в лаборатории кипит работа, за кулисами развертываются шпионские игры советской разведки, стремящейся добыть информацию о ядерных программах западных союзников. В эту непростую схватку оказывается втянутой Екатерина Лазарева, бывшая физик и возлюбленная Фролова. Рискуя собственной безопасностью, она принимает смелое решение предоставить советским ученым важные данные, что становится ключевым моментом для успеха проекта. Столкновение научных амбиций, политических интриг и шпионских операций создает напряженную атмосферу, в которой на кону стоят не только судьбы отдельных людей, но и будущее всей страны.