查尔斯带着妻子艾比和儿子乔伊来到荒漠中的小镇，加入瑞德阿克力主持的原子弹研制方案——“瘦子”。弗兰克温特七人小组的备选方案能比“瘦子”方案节省12周的时间，却得不到主管奥本海默博士和军方的支持，小组面临解散。基地内的研究员家属们丝毫不知工作内容，仅知道在研制一个“小玩意”。库克斯上校在实验基地大肆肃查间谍，亚裔研究员廖被军方秘密逮捕。