1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — создать группу ученых для разработки атомного оружия. Сроки минимальные, условия тяжелейшие, но выбора нет. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается засекреченная Лаборатория №2, куда свозят самых талантливых специалистов.
Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных личностей: самоуверенного физика Фролова, совершившего прорыв в ядерных исследованиях, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка добывает зарубежные секреты — бывшая ученая Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевую информацию о проекте союзников. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы обеспечить безопасность страны в грядущем мире.