1942-й. В разгар войны Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу ученых для создания атомной бомбы. Сроки минимальные, условия тяжелые, но другого выхода нет. В Москве открывается засекреченная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова. Он настаивает на привлечении двух неоднозначных специалистов: талантливого, но резкого физика Фролова, совершившего важное открытие, и сосланной в Казахстан радиохимика Карпову. Несмотря на сомнения НКВД, их включают в команду.
Параллельно советская разведка добывает зарубежные разработки. Бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передает в СССР ценнейшие сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь главная цель — нагнать США и Британию, чтобы в грядущем мире сохранить баланс сил. Гонка за ядерным оружием началась.