Langt væk fra offentlighedens søgelys var den mest betydningsfulde videnskabelige innovation under Anden Verdenskrig skabelsen af atombomben gennem det tophemmelige Manhattan-projekt. Inspireret af flygtede videnskabsmænd fra Europa, herunder Albert Einstein og Leo Szilard, under tilsyn af US Army Corps of Engineers under general Leslie Groves og med Dr. Robert Oppenheimer i spidsen for det videnskabelige team, indledte USA et hemmeligt kapløb om at fremstille et atomvåben før nazisterne. Under Manhattan-projektet drev det amerikanske militær hemmelige fabrikker i Oak Ridge i Tennessee og Hanford i Washington for at producere de nødvendige uran- og plutoniumelementer, der var nødvendige for en bombe. Isoleret i det fjerntliggende Los Alamos i New Mexico arbejdede et enormt hold af fysikere på at skabe et brugbart detonationssystem. Projektet til en værdi af 2 milliarder dollars beskæftigede over 125.000 mennesker i hele USA, hvoraf de fleste ikke anede, hvad de arbejdede på, og det førte til sidst til den dramatiske Trinity-test i New Mexicos ørken i juli 1945, hvilket stillede USA over for spørgsmålet: Var atombomben et tilstrækkeligt våben til at bringe Anden Verdenskrig til ophør?