1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки катастрофически сжаты, условия тяжелейшие. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и опальной радиохимика Карповой, отбывающей ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно советская разведка добывает за рубежом ценнейшие сведения. Бывший физик Екатерина Лазарева, некогда близкая с Фроловым, передает в СССР ключевую информацию об атомных разработках союзников. Теперь Советам предстоит гонка за ядерным паритетом в послевоенном мире.