1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу специалистов для создания атомной бомбы. Война, нехватка ресурсов, жёсткие сроки — казалось, миссия обречена на провал. Однако в Москве уже формируется засекреченная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передаёт СССР критически важные сведения. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы обеспечить баланс сил после войны.