1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую миссию — собрать группу специалистов для создания атомного оружия. В условиях войны и жёстких сроков это кажется невозможным. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда свозят выдающихся учёных со всей страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, совершившего прорыв в изучении ядерных реакций, и ссыльной радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передаёт СССР критически важные сведения. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с Западом.