**1942 год.** В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки минимальные, условия тяжелые, но другого выбора нет. В Москве под началом Игоря Курчатова открывается 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, сосланной в Казахстан. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду.
Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки. Ключевую роль играет агент Екатерина Лазарева — бывший физик и бывшая любовь Фролова. Ей удается переправить в СССР ценнейшие данные о ядерных исследованиях союзников. Теперь СССР нужно успеть за США и Британией, чтобы после войны сохранить баланс сил. Гонка за атомным оружием началась.
