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 почти невозможным. В Москве под началом Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда привлекают ведущих специалистов страны.
Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и Карповой — радиохимика, отбывающей ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем советская разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР ключевые данные об атомных исследованиях союзников. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы обеспечить баланс сил в грядущем мире.