В 1942 году Берия поручил заместителю Всеволоду Замятину сформировать научную группу для разработки первой атомной бомбы в СССР. Это было почти невыполнимой задачей, особенно учитывая, что страна была вовлечена в войну и нужно было действовать в крайне сжатые сроки. В Москве, под руководством Курчатова, начала функционировать секретная Лаборатория №2, собравшая лучших специалистов со всего Советского Союза. Курчатов настоял на включении в проект двух выдающихся ученых: Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находилась в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу этих кандидатов, решение было принято в их пользу. В то же время советская разведка активно пыталась добыть за границей научные сведения, необходимые для проекта. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передала в СССР ключевые данные о зарубежных атомных программах. Советский Союз теперь должен был догнать Великобританию и США, чтобы добиться ядерного паритета в послевоенное время.