В 1942-м Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжаты, идёт война — миссия кажется нереальной. Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает, чтобы в команду взяли двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, его поддерживают. Параллельно разведка добывает за рубежом vital данные. Бывший физик и возлюбленная Фролова, агент Екатерина Лазарева, передаёт в СССР ценнейшие сведения о разработках союзников. Теперь Советскому Союзу нужно нагнать США и Великобританию, чтобы добиться ядерного паритета в грядущем послевоенном мире.
