故事由两条主线进行，一条是由彩色画面构成的“裂变(fission)“，一条是由黑白画面构成的"聚变(fusion)”，中间又不断地进入插叙，解构到重构，带着鲜明的诺兰风格。裂变中的主角是奥本海默，聚变的主角施特劳斯，他们在不同时空下的听证会里交织着，成为了他们命运的转折点。

就如片头奥本海默的自喻，如同普罗米修斯一样，向人间带来了火种，却也在救赎中不断地被折磨。蘑菇云绚丽划破夜空，让链式反应迸发的能量冲破洛斯阿拉莫斯的地平线，但也像潘多拉的磨合一般打开了世界格局的另一面。

这反映了一个人内在的复杂性——他渴望自己的能力被认可，但他对于构建出来的核裂变和被国家机器肆意用来做霸权的武器却无能为力感到悔恨，感到成为了被利用工具人。这恰恰是这位学者之于时间的理想和单纯，就如很多影评人所言，”他既希望科学能够不计后果地达到巅峰，又期望不计后果的责任最终并不落在他头上“