1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки катастрофически сжаты, ресурсов почти нет. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда свозят специалистов со всей страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и ссыльной радиохимички Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно разведка добывает зарубежные наработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР критически важные данные. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с США и Британией.