Arbejdere og brandmænd risikerer livet for at få kontrol over en katastrofal eksplosion på et russisk atomkraftværk i 1986.

Millioner af liv er i fare efter Tjernobyl-eksplosionen, og atomfysikeren Ulana Khomjuk forsøger desperat at nå frem til Legasov og advare ham mod truslen om en anden eksplosion, der kan lægge kontinentet øde.

Ljudmilla ignorerer advarslerne om, at hendes mand, der er brandmand, er blevet kontamineret. Legasov lægger en plan for dekontaminering, der vil bringe menneskeliv i fare.

Legasov og Sjtjerbina overvejer at bruge månefartøjer til at fjerne radioaktivt affald, mens Khomjuk står over for vanskeligheder med myndighederne i forsøget på at fastslå sandheden om årsagen til eksplosionen.

Legasov, Sjtjerbina og Khomjuk vover deres liv og omdømme i forsøget på at afsløre sandheden om Tjernobyl.