В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу: собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. В условиях войны и чудовищного цейтнота это кажется почти невозможным. Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает, чтобы в команду вошли два неоднозначных человека: гениальный, но резкий Фролов, открывший спонтанное деление ядра, и сосланный в Казахстан радиохимик Карпова. Несмотря на сомнения НКВД, их допускают к работе.
Параллельно советская разведка активно ищет за рубежом ценнейшие научные материалы. Бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то любившая Фролова, успешно переправляет в СССР критически важные данные по атомной программе союзников. Теперь у Советского Союза появляется шанс догнать США и Великобританию в ядерной гонке, чтобы обеспечить равновесие сил в грядущем послевоенном мире.