1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки собрать группу специалистов для создания атомного оружия. В условиях войны это кажется невозможным, но в Москве уже формируется засекреченная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных ученых: дерзкого физика Фролова, совершившего прорыв в изучении ядерных реакций, и опальной радиохимика Карпову, отбывающей ссылку. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР критически важные данные. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с США и Британией.