В 1942-м Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу учёных для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идёт война, но приказ не обсуждается. Под началом Игоря Курчатова в Москве организуется сверхсекретная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает, чтобы в команду взяли двух неоднозначных личностей: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их включают в работу. Параллельно советская разведка добывает за рубежом vital information. Бывшему физику и агенту Екатерине Лазаревой удаётся передать в СССР ценнейшие данные об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно ликвидировать ядерный разрыв с США и Великобританией.
