В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед своим заместителем Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу. Нужно собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. В условиях войны и чудовищного цейтнота это кажется почти невозможным.
Под началом Курчатова в Москве формируется сверхсекретная Лаборатория №2. В нее съезжаются лучшие специалисты страны. Курчатов настаивает на включении в команду двух неоднозначных фигур: дерзкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и сосланной в Казахстан радиохимика Карповой. Несмотря на вопросы НКВД, их допускают к работе. Параллельно советская разведка добывает за рубежом vital intelligence. Агент Екатерина Лазарева, физик по образованию и бывшая возлюбленная Фролова, переправляет в СССР ценнейшие данные об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу критически важно ликвидировать ядерный разрыв с США и Великобританией, чтобы обеспечить равновесие в грядущем послевоенном мире.