1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: собрать группу ученых для разработки атомной бомбы. Сжатые сроки и военные условия делают миссию почти невозможной. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные данные — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевую информацию об атомных исследованиях союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за ядерный паритет в послевоенном мире.