1942 год. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки катастрофически сжаты, ресурсов не хватает, но отступать нельзя. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда свозят специалистов со всей страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: физика Фролова, известного своим открытием, и ссыльной радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР критически важные сведения. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за ядерным паритетом с США и Британией, от которого зависит будущее послевоенного мира.