1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую миссию — в кратчайшие сроки собрать группу специалистов для создания атомного оружия. Война бушует, ресурсы ограничены, но отступать нельзя. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие ученые страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, совершившего прорыв в ядерных исследованиях, и опальной радиохимички Карповой, отбывающей ссылку. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР критически важные сведения. Теперь гонка за ядерный паритет с Америкой и Британией становится вопросом будущего.