В 1942 году Лаврентий Берия дает важное задание своему заместителю Всеволоду Замятину — сформировать группу ученых для создания атомного оружия. В условиях войны и жестких сроков эта миссия кажется почти невозможной. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются ведущие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур — физика Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Параллельно советская разведка добывает за границей ценную информацию. Бывшая возлюбленная Фролова, агент Екатерина Лазарева, передает в СССР ключевые данные о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за ядерным паритетом с США и Британией в послевоенном мире.
