1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую цель — собрать группу специалистов для создания советской атомной бомбы. В условиях войны и жёстких сроков это кажется невозможным. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие учёные страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик и любовь Фролова, Екатерина Лазарева, передаёт СССР ключевые данные об атомной программе союзников. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с США и Британией в будущем мире.