1942-й. Лаврентий Берия ставит перед Всеволодом Замятиным сложнейшую задачу — собрать группу специалистов для создания атомной бомбы. Война, нехватка ресурсов, жёсткие сроки — казалось, шансов на успех почти нет. Однако в Москве уже формируется засекреченная Лаборатория №2 под началом Игоря Курчатова. Он настаивает на привлечении к работе двух неоднозначных фигур: талантливого, но резкого физика Фролова, совершившего важное открытие, и опальной учёной Карповой, отбывающей ссылку.
Несмотря на сомнения НКВД, Курчатов добивается своего. Параллельно советская разведка активно ищет зарубежные наработки по ядерной теме. Бывший физик Екатерина Лазарева, когда-то близкая с Фроловым, передаёт в Союз ценнейшие сведения об исследованиях союзников. Теперь СССР предстоит гонка за атомным паритетом — от исхода этой спецоперации зависит будущий мировой порядок.