1942 год. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — создать группу ученых для разработки атомного оружия. Сроки сжатые, условия тяжелые, но Курчатов берется за дело. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2, куда съезжаются лучшие специалисты страны.
Курчатов настаивает на привлечении двух неоднозначных фигур: Фролова, известного своим открытием в ядерной физике, и Карпову, сосланную в Казахстан. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду. Тем временем разведка добывает зарубежные данные — агент Лазарева, бывшая возлюбленная Фролова, передает СССР ценнейшие сведения. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы обеспечить безопасность после войны.