В 1942 году Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. В условиях войны и жестких сроков это кажется невозможным. Однако в Москве уже формируется секретная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова. Он настаивает на привлечении двух неоднозначных специалистов: талантливого, но резкого физика Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и опальной радиохимика Карпову, отбывающей ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду.
Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки. Бывший физик Екатерина Лазарева, связанная с Фроловым, передает в СССР критически важные сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит гонка за ядерным паритетом с США и Великобританией — от этого зависит будущий мировой порядок.
