Napisany przez Nolana scenariusz oparty jest na nagrodzonej Pulitzerem książce „Oppenheimer. Triumf i tragedia ojca bomby atomowej” Kai Birda oraz Martina J. Sherwina. W rolę Roberta Oppenheimera wcielił się gwiazdor serialu „Peaky Blinders” – Cillian Murphy, a jego żonę gra Emily Blunt. Oprócz nich w obsadzie znajdują się m.in. Gary Oldman, Matt Damon, Robert Downey Jr., Florence Pugh, Rami Malek, Casey Affleck, Kenneth Branagh, Dane DeHaan, i Josh Hartnett.