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 Курчатов берется за дело. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка добывает зарубежные секреты — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает ценные данные об атомных разработках союзников. Теперь СССР нужно успеть за США и Британией, чтобы в будущем мире сохранить баланс сил.