1942 год. Всеволод Замятин получает от Берии задание: собрать группу ученых для создания атомной бомбы. В условиях войны и жестких сроков это кажется невозможным. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2 во главе с Курчатовым. Туда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур — Фролова, открывшего деление ядра, и Карповой, отбывающей ссылку. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные разработки. Бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает СССР ключевые данные. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы обеспечить безопасность после войны.