В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: собрать группу ученых для создания советской атомной бомбы. В условиях войны и жестких сроков это кажется невозможным. В Москве формируется засекреченная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова, куда привлекают ведущих специалистов страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и опальной радиохимички Карповой, сосланной в Казахстан. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывшая ученая Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевые данные об атомной программе союзников. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с США и Британией.