1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания советской атомной бомбы. Сроки невероятно сжаты, ресурсов катастрофически не хватает. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда свозят самых талантливых специалистов со всей страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных личностей: гениального, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает в СССР критически важные данные об атомных исследованиях союзников. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с США и Британией.