1942 год. В разгар войны Берия поручает своему заместителю собрать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Это задача почти невыполнимая, но Курчатов, возглавляющий секретную лабораторию, уверен в успехе. Он убеждает Замятина включить в проект Фролова и Карпову, несмотря на их сложное прошлое. Фролов, дерзкий и уверенный, ранее открыл спонтанное деление ядра, а Карпова, радиохимик, находится в ссылке. Их участие вызывает вопросы у НКВД, но Курчатов настаивает на их необходимости. Тем временем советская разведка, где работает Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, добывает важные данные из-за рубежа. Лазарева передает информацию о проекте союзников, что ускоряет работу ученых. В условиях войны и нехватки ресурсов им приходится принимать трудные решения, которые могут повлиять на исход проекта. Они работают днем и ночью, чтобы догнать США и Великобританию. В этом гонке каждый шаг имеет значение, а торможение может привести к катастрофе. Сможет ли команда Курчатова преуспеть и обеспечить ядерное равновесие в послевоенном мире?