В 1942-м Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: создать группу учёных для разработки первой советской атомной бомбы. Сроки немыслимо сжаты, идёт война, но приказ не обсуждается. Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает, чтобы в команду взяли двух неоднозначных учёных: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка добывает за рубежом vital information. Агент Екатерина Лазарева, физик по образованию и бывшая возлюбленная Фролова, передаёт в СССР ценнейшие данные. Теперь Советскому Союзу нужно нагнать США и Великобританию, чтобы добиться ядерного паритета.
