1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Времени катастрофически мало, но под началом Игоря Курчатова в Москве формируется засекреченная Лаборатория №2. Туда приглашают лучших специалистов страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных личностей: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает ценнейшие сведения. Теперь СССР нужно успеть за США и Британией, чтобы изменить баланс сил после войны.