В 1942 году, в разгар войны, Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки сжаты, условия тяжелые, но другого выбора нет. В Москве под началом Игоря Курчатова формируется засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и опальной радиохимика Карповой, отбывающей ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду.
Параллельно советская разведка добывает за рубежом ценнейшие сведения об атомных разработках. Ключевую роль играет Екатерина Лазарева — бывший физик и возлюбленная Фролова. Благодаря ей СССР получает доступ к секретам союзников. Теперь главная цель — наверстать отставание от США и Великобритании, чтобы в будущем мире сохранить баланс сил.
