W białoruskim Instytucie Energii Jądrowej w Mińsku, włącza się alarm, sygnalizujący skażenie radioaktywne. Dane wskazują, że jest to pochodna uranu 235, używanego jako paliwo atomowe. Pracownica instytutu Uliana Chomiuk (
Emily Watson) próbuje telefonicznie skontaktować się z oddaloną o 400 kilometrów elektrownią jądrową w Czarnobylu, bez skutku. W tym czasie na Kremlu prof. Legasof (
Jared Harris) próbuje przekonać Sekretarza Generalnego Komunistycznej Partii Związku Radzieckiego Michaiła Gorbaczowa (
David Dencik), że w elektrowni doszło do wybuchu reaktora, i odsłonięcia rdzenia radioaktywnego.