A Los Alamos, la conception de la bombe progresse. Il est désormais question d'organiser un essai grandeur nature. Charlie, dont la position a évolué, tient maintenant un rôle important dans la mise au point de cette arme inédite.

Frank découvre les raisons pour lesquelles il a été retenu captif au sein d'une prison militaire. Charlie et Abby font un pas vers la réconciliation. De son côté, Jim Meeks médite sur les conséquences du sabotage qu'il s'apprête à commettre.

Tandis que Lizza se retrouve confrontée au colonel Emmett Darrow, Abby découvre un secret qui concerne Oppenheimer, qui dirige le laboratoire de Los Alamos.

Robert Oppenheimer place Charlie dans une situation délicate. En effet, le responsable des équipes de recherche n'hésite pas à sacrifier les individus si cela peut faire avancer son projet. Charlie joue serré, alors que les services secrets continuent de harceler les savants, à la recherche de taupes éventuelles.

Frank Winter, qui a été longtemps détenu en prison à cause de son double jeu mené sur le site secret, a enfin été libéré, notamment grâce à Liza. Il est maintenant revenu sur le site de recherche et tente de regagner l'influence qu'il avait perdue. Le projet Manhattan progresse néanmoins.

Le colonel Darrow accentue la pression sur les savants qui travaillent à la création de la bombe atomique, mais en vain. Parallèlement, le mariage d'Abby et de Charlie Isaacs semble de plus en plus fragile...

Le désir d'enfant de Jeannie pourrait être déçu en raison de l'irradiation de Fritz. Le petit Pablo, le fils d'Ortiz, est capable d'identifier Meeks. Nora se montre sans pitié, prête à tout pour éviter que l'affaire soit éventée. La recherche de l'espion connaît un dénouement tragique quand Jeannie comprend le double jeu de Meeks...

Tandis que le projet vascille et semble de plus en plus menacé, Charlie se tourne vers un partenaire improbable pour lui demander de l'aide...

Le compte à rebours pour le largage de la première bombe atomique a commencé. Frank Winter tente toujours de mettre la main sur l'espion soviétique qui a l'intention de tout faire capoter. Mais il est temps pour les scientifique du projet de quitter le site pour se rendre là où l'histoire s'écrit...