1942 год. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки сжатые, условия тяжелые, но отступать нельзя. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2 во главе с Игорем Курчатовым. Он настаивает на привлечении двух неоднозначных специалистов: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и опальной радиохимика Карпову, сосланной в Казахстан. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду.
Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки. Бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ценнейшие сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь главная цель — нагнать США и Великобританию, чтобы обеспечить ядерный паритет в грядущем послевоенном мире.