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. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда привлекают самых талантливых специалистов страны. Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: физика Фролова, известного открытием спонтанного деления 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 СССР ключевую информацию о ядерных исследованиях союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за ядерный паритет с США и Великобританией, от которого будет зависеть послевоенный миропорядок.