1942 год. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сжатые сроки и военные условия делают миссию почти невозможной. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2 под началом Курчатова, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Несмотря на сомнения НКВД, Курчатов добивается включения в команду двух неординарных личностей — талантливого, но резкого физика Фролова и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки: бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевые данные об атомных исследованиях союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за ядерный паритет в будущем мире.