1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую миссию — в кратчайшие сроки собрать группу специалистов для создания атомного оружия. Война бушует, ресурсов катастрофически не хватает, но отступать нельзя. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие ученые страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но вспыльчивого физика Фролова, совершившего прорыв в изучении ядерных реакций, и опальной радиохимика Карповой, отбывающей ссылку в степях Казахстана. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно разведка добывает зарубежные разработки — бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР критически важные сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь Советам предстоит гонка за ядерным паритетом с Америкой и Британией.