Film, J. Robert Oppenheimer'ın Manhattan Projesi'ne katılmasıyla başlıyor. Oppenheimer, Los Alamos Laboratuvarı'nda çalışmaya başlar ve burada dünyanın ilk nükleer silahını geliştirmek için bir ekip kurar. Proje ilerledikçe, bilim insanları ve mühendisler, atom bombasının tasarımını ve üretimini tamamlamak için yoğun bir şekilde çalışıyor. Sonunda, Trinity Testi gerçekleştirilir ve ilk atom bombası başarıyla patlatılır.

Oppenheimer ve ekibi, başarılı testin ardından atom bombasının savaşta kullanılmasına yönelik hazırlıklar yapıyor. Bu süreçte, Hiroşima ve Nagazaki'ye atılacak bombaların planlaması yapılır. Bombaların atılmasının ardından, Oppenheimer ve diğer bilim insanları, sonuçları ve etkileri hakkında bilgi alıyor. Film, bu olayların ardından Oppenheimer'ın yaşadığı zorlukları ve karşılaştığı tepkileri gösteriyor.

Filmde, Oppenheimer'ın savaş sonrası dönemde nükleer silahların kontrolü ve barışçıl kullanımı konusundaki çabaları da ele alınır. Oppenheimer, nükleer silahların yayılmasını önlemek için çeşitli toplantılara katılır ve hükümet yetkilileriyle görüşmeler yapıyor. Ancak, bu süreçte karşılaştığı siyasi engeller ve zorluklar da filmde yer alıyor.