Den mest betydelsefulla vetenskapliga innovationen under andra världskriget var skapandet av atombomben genom det topphemliga Manhattanprojektet. Inspirerade av flyktingforskare från Europa, däribland Albert Einstein och Leo Szilard, övervakade av den amerikanska arméns ingenjörskår under general Leslie Groves, och med dr Robert Oppenheimer i spetsen för det vetenskapliga teamet, inledde USA en hemlig kapplöpning för att tillverka ett atomvapen före nazisterna. Inom ramen för Manhattanprojektet drev den amerikanska militären hemliga anläggningar i Oak Ridge, Tennessee, och Hanford, Washington, för att framställa de uran- och plutoniumelement som behövdes för en bomb. Isolerade i det avlägsna Los Alamos i New Mexico arbetade ett enormt team av fysiker för att skapa ett fungerande detonationssystem. Projektet på 2 miljarder dollar sysselsatte över 125 000 personer över hela USA, varav de flesta inte hade någon aning om vad de arbetade med, och ledde så småningom till det dramatiska Trinity-testet i New Mexicos öken i juli 1945, vilket ställde USA inför frågan: var atombomben ett tillräckligt bra vapen för att få ett slut på andra världskriget?