1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую миссию — сформировать группу специалистов для создания атомного оружия. В условиях войны и жёстких временных рамок это кажется невозможным. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются выдающиеся учёные со всей страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передаёт в СССР ключевые данные о ядерной программе союзников. Теперь СССР нужно успеть за США и Британией, чтобы после войны сохранить баланс сил.