1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки собрать группу специалистов для создания атомного оружия. В условиях войны это кажется невозможным, но под началом Игоря Курчатова в Москве формируется засекреченная Лаборатория №2. Туда привлекают самых талантливых ученых страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР ключевые данные об атомной программе союзников. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с Америкой и Британией.