1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Война в разгаре, сроки минимальные, но выбора нет. В Москве под началом Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются светила науки со всей страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух специалистов: талантливого, но резкого Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки. Бывшая возлюбленная Фролова, агент Екатерина Лазарева, передает в СССР ключевые данные об атомных исследованиях союзников. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы обеспечить баланс сил после войны.