Ketika Perang Dunia II dimulai, Oppenheimer terlibat dalam upaya mengembangkan bom atom.
Sebelum itu, Albert Einstein sempat memperingatkan Amerika Serikat tentang bahaya yang mengancam seluruh umat manusia jika Nazi menjadi orang pertama yang membuat bom nuklir.
Oppenheimer kemudian diundang untuk mengambil alih pekerjaan pada perhitungan neutron, dan pada bulan Juni 1942 Jenderal Leslie Groves menunjuk Oppenheimer sebagai direktur ilmiah Manhattan Project.
Oppenheimer diperintahkan untuk mendirikan dan mengelola laboratorium untuk melaksanakan tugas ini. Pada 1943, ia memilih dataran tinggi Los Alamos di dekat Santa Fe, New Mexico.
Di sana, Oppenheimer merekrut para ilmuwan terbaik dalam fisika untuk mengerjakan masalah pembuatan bom atom.