1942 год. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки катастрофически сжаты, но под руководством Игоря Курчатова в Москве открывается засекреченная Лаборатория №2. Туда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных личностей: физика Фролова, известного дерзкими идеями, и ссыльную радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР критически важные данные. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с Западом.