1942-й. Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Война в разгаре, сроки минимальные, но другого выхода нет. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются светила науки со всей страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных специалистов: Фролова, известного дерзкими открытиями в ядерной физике, и Карповой, сосланной в Казахстан за политические взгляды. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем советская разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает ценнейшие сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь СССР нужно успеть за США и Британией, чтобы не отстать в гонке за ядерный паритет.