第二次世界大戦下、物理学者オッペンハイマーは、アメリカ政府が極秘裏に立ち上げた“マンハッタン計画”に招聘される。それは人類史上初となる原爆開発プロジェクトだった。優秀な科学者たちと共に研究に邁進し、遂に原爆実験を成功に導く。しかし実戦で投下され、自身が想像していた以上の惨劇を引き起こしたことに激しく苦悩。戦後はソ連との間に冷戦が始まり、オッペンハイマーは原爆以上の威力をもつ水素爆弾開発に反対する。