1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу специалистов для разработки атомного оружия. В условиях войны и нехватки времени шансы на успех кажутся призрачными. Вскоре в столице открывается засекреченная Лаборатория №2 во главе с Игорем Курчатовым, куда съезжаются ведущие ученые страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, совершившего прорыв в изучении ядерных реакций, и сосланной в Казахстан химика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные секреты — бывшая ученая Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ценнейшие сведения о ядерных разработках союзников. Теперь Советам предстоит гонка за создание бомбы, которая изменит баланс сил в грядущем мире.