Действие происходит в 1942 году, когда Берия доверяет своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сделать это в условиях войны и за короткий срок казалось практически невозможным, но под руководством выдающегося физика Курчатова в Москве разгорается секретная лаборатория. В эту команду входят лучшие умы со всей страны, и Курчатов убеждает Замятина включить в проект дерзкого и уверенного в себе Фролова, который недавно открыл спонтанное деление ядра, а также талантливую радиохимика Карпову, чью ссылка в Казахстане давно стала предметом обсуждения. Несмотря на сомнения и вопросы внутри наркомата, решение было принято — попробовать. В тоже время советская разведка работала, чтобы добыть важные сведения за границей, и агенты, среди которых была и Екатерина Лаврова, бывший физик и возлюбленная Фролова, сумели передать ценнейшую информацию союзников. Это стало переломным моментом, ведь теперь советским учёным нужно было не просто догонять западных коллег, а достичь ядерного равенства. В этом нелегком состязании между тайнами и тайными агентами, каждый день становился новым испытанием, ведь секретность продолжала сгущать туман вокруг проекта.
