1942 год. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — в кратчайшие сроки собрать группу специалистов для разработки атомного оружия. В условиях войны это кажется невозможным, но в Москве уже формируется засекреченная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных ученых: талантливого, но резкого Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные секреты — бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевые данные. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы обеспечить безопасность страны в будущем.
