1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — создать группу ученых для разработки атомной бомбы. Сроки катастрофически сжаты, но под началом Игоря Курчатова в Москве открывается засекреченная Лаборатория №2. В нее собирают самых талантливых специалистов со всей страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: гениального, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные секреты — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР ценнейшие данные об атомных исследованиях союзников. Теперь Советскому Союзу нужно успеть за США и Британией, чтобы в грядущем мире сохранить баланс сил.