1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки собрать группу специалистов для создания атомного оружия. Война в разгаре, ресурсы ограничены, но отступать нельзя. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие ученые страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, совершившего прорыв в ядерных исследованиях, и опальной радиохимика Карповой, отбывающей ссылку. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР критически важные сведения. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы в грядущем мире не остаться беззащитными.
