1942-й. В разгар войны Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания советской атомной бомбы. Сроки минимальные, условия тяжелые, но другого выхода нет. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и ссыльной радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР ценнейшие сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь Советам нужно успеть за США и Британией, чтобы после войны сохранить баланс сил.
