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 почти невозможным. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда привлекают самых талантливых специалистов страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и Карповой, находящейся в казахстанской ссылке. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем советская разведка добывает зарубежные разработки — агент Лазарева, физик по образованию и бывшая возлюбленная Фролова, передает СССР ключевые данные о ядерных исследованиях союзников. Теперь главная цель — не отстать от США и Великобритании, чтобы обеспечить баланс сил после войны.