В 1940 году советские физики Г.Н. Флёров и К.А. Петржак совершают важнейшее научное открытие — спонтанное деление ядер урана. Однако начало войны и эвакуация заставляют учёных прервать работу. В 1942 году правительство СССР решает возобновить «урановые» исследования. В Москве под руководством И.В. Курчатова создаётся Лаборатория N2. К этому моменту в СССР нет ни промышленной, ни сырьевой базы, не хватает компетентных кадров, поэтому в организационную работу включается НКВД под руководством заместителя Берии — А.П. Завенягина. В послевоенном разделении мира США пытаются добиться уступок от СССР, используя «атомный шантаж»: испытание первой американской атомной бомбы и бомбардировки Японии. Бывшими союзниками создаются планы бомбардировок советских городов. Для СССР работа над созданием собственного ядерного оружия превращается в первостепенную задачу. Успешное испытание 29 августа 1949 года первой советской атомной бомбы в Семипалатинске обеспечивает стране «ядерный щит» и восстанавливает равновесие сил. В фильме использованы редкие архивные кадры и кинохроника, фрагменты переписки участников атомного проекта, цитаты из приказов, докладных записок и донесений резидентов НКВД, комментарии кандидатов исторических и физико‑математических наук и советских и российских разведчиков, а также кадры из многосерийной исторической драмы режиссёра Нурбека Эгена «Атом» о создании советской атомной бомбы.