1942 год. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую миссию — в кратчайшие сроки собрать группу ученых для создания атомного оружия. В условиях войны это кажется невозможным, но в Москве уже формируется секретная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова. В нее попадают лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и опальной радиохимика Карповой, сосланной в Казахстан. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР ключевые данные. Теперь Советам предстоит гонка за ядерный паритет с Западом.
