1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу специалистов для создания атомного оружия. В условиях войны и жестких сроков это кажется невозможным. В Москве формируется засекреченная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова, куда свозят выдающихся ученых со всей страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, совершившего прорыв в ядерных исследованиях, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает за границей ценные сведения. Бывшая возлюбленная Фролова, агент Екатерина Лазарева, переправляет в СССР секретные материалы о разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за ядерный паритет с Америкой и Британией.
