В разгар войны, в 1942 году, Берия дает важное задание своему заместителю Всеволоду Замятину — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки сжатые, условия тяжелые, но другого выбора нет. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2 под началом Курчатова. Туда съезжаются лучшие специалисты со всей страны.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур — талантливого, но резкого физика Фролова и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Тем временем разведка добывает за рубежом ценные сведения. Бывшая возлюбленная Фролова, агент Екатерина Лазарева, передает в СССР ключевую информацию о разработках союзников. Теперь главная цель — не отстать от США и Великобритании в гонке за ядерное оружие.
