В разгар Второй мировой войны, в тысяча девятьсот сорок втором году, Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным амбициозную задачу: собрать команду лучших ученых для создания первой советской атомной бомбы. Работы нужно провести в крайне сжатые сроки и в условиях, полных опасности и секретности. Под руководством выдающегося Курчатова в Москве открывается Лаборатория номер два, куда приглашаются талантливейшие умы со всего Союза. Однако для успешного завершения проекта Курчатов решает включить в команду двух непростых ученых: смелого и самонадеянного Фролова, уже сделавшего громкую научную находку, и радиохимика Карпову, которая оказалась в ссылке. Именно их нестандартные подходы могут оказаться решающими.
В то же время, советская разведка активно работает, стремясь заполучить жизненно важные сведения о ядерных программах противников. Екатерина Лазарева, физик и бывшая возлюбленная Фролова, рискует жизнью, передавая в Союз важные данные. В одиночку она сражается за будущее своей страны, понимая, что от успеха их миссии зависит ядерное равновесие в послевоенном мире. Конкуренция с Великобританией и США становится все более напряженной, и каждое потерянное мгновение может стоить слишком дорого. Задача команды — не только создать оружие, но и вернуть себе чувство значимости, превратившись из простых ученых в героев своей эпохи.