Великая Отечественная война в самом разгаре, а союзники СССР по коалиции уже работают над созданием ядерной бомбы. Чтобы предотвратить ядерный шантаж и обеспечить безопасность государства, физику Игорю Курчатову поручено в кратчайшие сроки разработать советскую ядерную бомбу. Совместно с заместителем наркома внутренних дел Всеволодом Замятиным он начинает собирать команду лучших ученых со всей страны. Курчатов убеждает Замятина снять с фронта дерзкого молодого ученого Григория Фролова и вернуть из ссылки лучшего специалиста по урану Варвару Карпову, жену врага народа.