Z dala od publicznego widoku, najbardziej znaczącą innowacją naukową podczas II wojny światowej było stworzenie bomby atomowej w ramach ściśle tajnego Projektu Manhattan. Zainspirowane przez naukowców-uchodźców z Europy, w tym Alberta Einsteina i Leo Szilarda, nadzorowane przez Korpus Inżynierów Armii Amerykańskiej pod kierownictwem generała Leslie Grovesa i z dr Robertem Oppenheimerem na czele zespołu naukowego, Stany Zjednoczone zaangażowały się w tajny wyścig, aby wyprodukować broń atomową przed nazistami. W ramach Projektu Manhattan wojsko amerykańskie prowadziło tajne zakłady w Oak Ridge w stanie Tennessee oraz w Hanford w stanie Waszyngton, aby wyprodukować niezbędne do produkcji bomby pierwiastki uranu i plutonu. W odosobnionym Los Alamos, w Nowym Meksyku, ogromny zespół fizyków pracował nad stworzeniem realnego systemu detonacji. Projekt o wartości 2 miliardów dolarów zatrudniał ponad 125 000 ludzi w całej Ameryce, z których większość nie miała pojęcia, nad czym pracuje, i ostatecznie doprowadził do dramatycznego testu Trinity na pustyni w Nowym Meksyku w lipcu 1945 roku, stawiając Stany Zjednoczone przed pytaniem: czy bomba atomowa była wystarczającą bronią do zakończenia II wojny światowej?