Cambridge, EE. UU., 1942. Stan Ulam es un talentoso matemático judío polaco de 30 años, un guapo bon vivant que es rápido con las bromas. La vida de Stan se complica cuando pierde su beca de Harvard, pero su mejor amigo, el genio húngaro Johnny von Neumann, rápidamente le ofrece un trabajo misterioso que lo lleva a Nuevo México. Stan se muda a Los Alamos con Françoise, una mujer francesa que conoce y se casa después de una turbulenta aventura. Rodeado de excéntricos y carismáticos jóvenes científicos inmigrantes, Stan comienza a trabajar en secreto en una bomba nuclear que podría hacer estallar el mundo entero. Mientras intenta desesperadamente ayudar a su hermana a huir de la Polonia ocupada por los nazis, Stan se une a Johnny para crear la primera computadora que da a luz a la era digital, mientras Europa estalla en llamas.