Em 1941, a Alemanha nazista iniciou uma ofensiva militar em grande escala contra a União Soviética sob o codinome Operação Barbarossa. Enquanto isso, Kurchatov liderava pesquisas em física nuclear e era amplamente conhecido na Academia Soviética de Ciências por sua ampla pesquisa. Por causa da guerra contra a Alemanha e seus aliados, a União Soviética não empreendeu nenhuma iniciativa séria para iniciar a pesquisa científica em armas nucleares até 1942. Em abril de 1942, Georgii Flerov, que mais tarde se tornaria uma figura-chave no programa nuclear, dirigiu-se a um carta secreta para Joseph Stalin que indicava que nada havia sido publicado em periódicos de física por americanos, britânicos ou mesmo alemães sobre fissão nuclear desde o ano de sua descoberta, 1939, e que muitos dos físicos mais proeminentes nos países aliados pareciam de fato não estar publicando nada. Esse silêncio acadêmico era altamente suspeito, e Flerov instou Stalin a lançar o programa com efeito imediato, pois ele acreditava que outras nações já estavam promovendo seus programas secretamente. Em 1943, o NKVD obteve uma cópia de um relatório britânico secreto do Comitê MAUD sobre a viabilidade das armas atômicas, o que levou Stalin a ordenar o início de um programa nuclear soviético (embora com recursos muito limitados).