В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. В условиях войны и жестких сроков это кажется невозможным. Однако в Москве уже формируется секретная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова. В нее отбирают самых талантливых специалистов страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: гениального, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает ценнейшие данные об атомных исследованиях союзников. Теперь СССР нужно успеть за США и Британией, чтобы изменить баланс сил после войны.