1942 год. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: в кратчайшие сроки собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Война усложняет всё, но под началом Игоря Курчатова в Москве открывается засекреченная Лаборатория №2. Туда привлекают лучших специалистов страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных личностей: Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка добывает зарубежные данные. Бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ценнейшие сведения. Теперь главная цель — наверстать отставание от США и Британии, чтобы обеспечить ядерный паритет после войны.