В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. В условиях войны и жестких сроков это кажется невозможным. Однако в Москве уже формируется секретная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова, куда съезжаются талантливые специалисты со всей страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и Карповой, сосланной в Казахстан. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевые данные. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с США и Британией.