В центре сюжета сериала "Атом" - создание первой советской атомной бомбы в 1942 году на фоне Второй мировой войны. Лаврентий Берия поручает Всеволоду Замятину собрать команду ученых для выполнения этой сложнейшей задачи. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает работу секретная Лаборатория №2, где собираются лучшие умы страны.
Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух выдающихся ученых: Анатолия Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Зинаиду Карпову, находящуюся в ссылке. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, их включают в команду.
Одновременно советская разведка стремится получить зарубежные научные данные для проекта. Агент Екатерина Лазарева, бывшая физик и возлюбленная Фролова, передает важную информацию об атомном проекте союзников. Теперь СССР должен догнать США и Великобританию в гонке за ядерное равновесие в послевоенном мире.
Сериал "Атом" погружает зрителя в атмосферу напряженной работы ученых, их личные драмы и моральные дилеммы на фоне глобальных исторических событий.
