1942 год. 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: талантливого, но резкого Фролова, открывшего деление ядра, и Карповой, сосланной в Казахстан. 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 изменить баланс сил после войны.