1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки собрать группу специалистов для создания атомного оружия. Война в разгаре, ресурсы ограничены, но под началом Игоря Курчатова в столице формируется засекреченная Лаборатория №2. Туда отбирают самых талантливых ученых страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: гениального, но своенравного физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. 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 Западом.