**1942 год.** В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки минимальные, условия тяжелые, но другого выхода нет. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает на участии двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего деление ядра, и опальной радиохимика Карповой, отбывающей ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду.
Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки. Ключевую роль играет агент Екатерина Лазарева — бывший физик и близкий друг Фролова. Ей удается передать секретные данные об атомных исследованиях союзников. Теперь СССР нужно наверстать отставание от США и Великобритании, чтобы обеспечить безопасность в послевоенном мире.
