В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идет война, и успех кажется почти невозможным.
Под началом Игоря Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2. В нее съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на вопросы НКВД, их утверждают. Параллельно разведка добывает за рубежом vital информацию. Бывший физик Екатерина Лазарева, некогда любимая Фроловым, передает в СССР ценнейшие данные. Теперь Советскому Союзу предстоит нагнать США и Великобританию, чтобы добиться ядерного паритета.