1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки немыслимо сжатые, условия тяжелейшие. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает за рубежом ценные сведения — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевую информацию об атомных разработках союзников. Теперь главная цель — наверстать отставание от США и Британии, чтобы обеспечить баланс сил после войны.