В разгар войны, в 1942 году, Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — создать группу ученых для разработки атомного оружия. В условиях жестких сроков и военного времени это кажется невозможным. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, совершившего важное открытие в ядерной физике, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные данные — бывшая ученая Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает в СССР ценнейшие сведения о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за создание бомбы, чтобы изменить баланс сил в послевоенном мире.