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 под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда привлекают ведущих специалистов страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и Карповой, сосланной в Казахстан за прошлые ошибки. 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 нужно успеть за США и Британией, чтобы не отстать в гонке за ядерное оружие.