1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — создать группу ученых для разработки атомной бомбы. Сроки минимальные, условия тяжелые, но другого выхода нет. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и Карповой, сосланной в Казахстан. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные данные. Бывшая возлюбленная Фролова, агент Екатерина Лазарева, передает СССР ценнейшие сведения о ядерных разработках союзников. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы обеспечить безопасность в грядущем мире.