1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки сжатые, условия тяжелые, но альтернативы нет. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2 во главе с Игорем Курчатовым.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных специалистов: талантливого, но резкого физика Фролова и опальной радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевые данные. Теперь главная цель — не отстать от США и Британии в гонке за ядерное оружие.