得知納粹德國正在研究原子武器，美軍萊斯利·格羅夫斯將軍找到歐本海默，要求他擔任曼哈頓計劃計劃總監，參與原子彈的研製工作，但前提是歐本海默向他們保證不同情共產主義。因此，歐本海默組建了一個包括了愛德華·泰勒、伊西多·拉比等人在內的科學家團隊，在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯共同秘密研製原子彈，亦與冶金實驗室的恩里科·費米和大衛·希爾合作，目的是將其作為阻止納粹的一種手段，儘管人們擔心它可能會造成全球性影響。而身為猶太人的歐本海默，亦感到納粹及其反猶太主義的威脅。研發期間，科學家對發現連鎖反應的可能性並感到憂慮，歐本海默於是找上了愛因斯坦去驗證其可能性，並發現有可能毀滅世界...