1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сжатые сроки и военные условия делают миссию почти невозможной. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие специалисты страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные наработки. Бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевые данные об атомных исследованиях союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за ядерный паритет с США и Британией.
