1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Война в разгаре, сроки минимальные, шансы на успех кажутся призрачными. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются светила науки со всей страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных специалистов: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР критически важные данные. Теперь Советам предстоит гонка за ядерным паритетом с США и Британией.