1942 год. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: в кратчайшие сроки собрать группу ученых для создания атомной бомбы. В условиях войны это кажется невозможным, но под началом Игоря Курчатова в Москве открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, отбывавшую ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем советская разведка добывает за рубежом ценнейшие сведения. Бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает в СССР ключевую информацию об атомных разработках союзников. Теперь СССР нужно успеть за США и Британией, чтобы в грядущем мире сохранить баланс сил.