1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки немыслимо сжаты, ресурсов катастрофически не хватает. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда свозят лучших специалистов со страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: талантливого, но вспыльчивого физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР критически важные данные. Теперь Советам нужно наверстать отрыв США и Британии, чтобы не отстать в гонке за ядерное превосходство.