1942 год. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу специалистов для разработки атомного оружия. В условиях войны и жестких сроков это кажется почти невозможным. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие ученые страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные данные — бывшая ученая Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ценнейшие сведения. Теперь главная цель — наверстать отстание от США и Британии, чтобы обеспечить безопасность после войны.