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 открывается засекреченная Лаборатория №2, куда свозят самых талантливых специалистов страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: самонадеянного физика Фролова, совершившего прорыв в изучении ядерных реакций, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки — бывшая ученая Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР ценнейшие сведения об атомной программе союзников. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с Америкой и Британией.