В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Сроки сжатые, идет война — миссия кажется нереальной. В Москве под началом Курчатова открывается секретная Лаборатория №2. Туда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает, чтобы в команду взяли двух человек: самоуверенного физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланную в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на вопросы НКВД, их допускают к работе. Параллельно разведка добывает за рубежом ценнейшие данные. Бывший физик Екатерина Лазарева, некогда любимая Фроловым, передает СССР секреты атомного проекта союзников. Теперь Советскому Союзу нужно срочно догнать США и Великобританию, чтобы добиться ядерного паритета в грядущем мире после войны.