В 1942 году, когда бушует Вторая мировая война, советское руководство осознаёт необходимость ускоренной разработки собственной атомной бомбы. Берия поручает Всеволоду Замятину сформировать команду выдающихся учёных для выполнения этой амбициозной задачи. В условиях острого дефицита времени и ресурсов, Секретная Лаборатория №2 начинает свою работу. Группа талантливых специалистов, собранная со всего Союза, оказывается под руководством Игоря Курчатова. Его концепция включает в себя не только теоретические аспекты, но и практические испытания, требующие смелых решений. Курчатов принимает решение привлечь к проекту Фролова, известного своими исследованиями в области деления ядра, а также радиохимика Карпову, которая по определённым обстоятельствам находится в ссылке.
На фоне научной работы разыгрывается интригующий сюжет шпионских игр. Екатерина Лазарева, бывшая физик и возлюбленная Фролова, решает рискнуть всем, чтобы передать важнейшие разведывательные данные о ядерных разработках союзников. Этот смелый шаг может кардинально повлиять на исход событий, так как Советскому Союзу необходимо не просто догнать, но и обогнать своих противников в гонке за ядерным оружием. Между тем, тайные операции разведки осложняются внутренними интригами, и судьбы участников проекта оказываются под угрозой. В этой напряжённой атмосфере научная битва за ядерное равновесие становится отражением сложной политической борьбы, где играют наивысшие ставки.