1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Время поджимает, война в разгаре, но отступать нельзя. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2 во главе с Игорем Курчатовым. Он настаивает на привлечении двух неоднозначных специалистов: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду.
Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки. Бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает СССР ценнейшие сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь главная цель — нагнать США и Великобританию, чтобы обеспечить безопасность страны в грядущем мире.