1986. Προσωπικό και πυροσβέστες ρισκάρουν τις ζωές τους για να θέσουν υπό έλεγχο έναν Σοβιετικό πυρηνικό σταθμό ύστερα από μια καταστροφική έκρηξη.

Με εκατομμύρια κόσμο σε κίνδυνο ύστερα από την έκρηξη, η Ουλάνα Χομιούκ προσπαθεί να προειδοποιήσει τον Λεγκάσοφ για μια δεύτερη απειλή.

Η Λουντμίλα Ιγκνατένκο, κάτοικος του Πρίπιατ, αγνοεί την προειδοποίηση για τη μόλυνση του πυροσβέστη συζύγου της. Ο Βάλερι Λεγκάσοφ σχεδιάζει ένα πλήρες σχέδιο απολύμανσης, αλλά με ανθρώπινους κινδύνους.

Ο Λεγκάσοφ και ο Τσερβίνα σκέφτονται να χρησιμοποιήσουν σεληνιακά οχήματα για να απομακρύνουν τα ραδιενεργά συντρίμμια, ενώ η Χομιούκ αντιμετωπίζει κυβερνητικά εμπόδια στην προσπάθεια της για να μάθει την αλήθεια σχετικά με τα αίτια της έκρηξης.

Οι Λεγκάσοφ, Τσερβίνα και Χομιούκ διακινδυνεύουν τις ζωές τους και τη φήμη τους εκθέτοντας την αλήθεια για το Τσερνόμπιλ.