1942 год. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки сжатые, условия тяжелые, но другого выбора нет. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: талантливого, но своенравного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и ссыльной радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем советская разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает ценнейшие сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь СССР нужно успеть за США и Британией, чтобы после войны сохранить баланс сил.