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. Однако в Москве уже формируется засекреченная Лаборатория №2 под началом Курчатова, куда съезжаются выдающиеся учёные страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки — бывшая учёная Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передаёт СССР ключевые данные об атомной программе союзников. Теперь Советам нужно успеть за США и Британией, чтобы изменить баланс сил после войны.