En août 1942, le président des Etats Unis, Roosevelt, crée le projet Manhattan dont l'objectif est la réalisation d'une arme atomique. Oppenheimer est choisi pour diriger la partie scientifique du projet car il réunit les qualités suivantes : scientifique américain connaissant la physique nucléaire, reconnaissance de la part des scientifiques et aptitude à les diriger. Il réunit dans un lieu secret du Nouveau Mexique, à Los Alamos, les meilleurs scientifiques des Etats-Unis et de plusieurs pays alliés, à l'exception notable d'Albert Einstein. Le projet Manhattan finit par employer plus de 130 000 personnes et coûta près de 2 milliards de dollars américains de 1945, soit environ 26 milliards de dollars de 2013. Les travaux de recherche et de production se déroulèrent dans plus de 30 sites, certains étant secrets, aux États-Unis, au Royaume-Uni et au Canada. En 16 juillet 1945, "Gadget", l'une des 2 bombes au plutonium, est testée dans le désert du Nouveau Mexique. Oppenheimer désabusé déclare: "Je suis devenu la mort, le destructeur des mondes".