萧条的小城，一位黑衣老人在昏暗的房间里，把自己的话语录到录音带中。话语中，透露着各种各样复杂的情感。他把一盒又一盒的录音带小心翼翼地包扎在一起。他把这捆录音带带出家门，左顾右盼了一下。附近的小车，好像坐着监视他的人。他把录音带藏好后，把垃圾扔进垃圾桶。他回到家中，给小猫准备了几盆猫粮，看着时钟。此时，是深夜一点多。他深深地把最后一口烟抽完，看了看周围。小猫吃得差不多了，它望厅里看了看，主人的双脚已经离开了地板。小猫舔了舔毛，看来不知道自杀意味着什么，两年前的今天，发生了什么。
两年前，这夜这刻此时此分，一声巨响，震彻了一个小城。
切尔诺贝利核电站发生了爆炸。这一切十分突然，所有人都始料未及。
所有实验员呆住了几秒，立即部署起来，去勘测问题所在。高级工程师、官员也随即召开了会议。切尔诺贝利核电站是苏联的核试验站，是关乎着苏联整个民族抵御美方入侵的重要工程。官员们分析了一轮，认为这个情况是可控的，向上报告了情况，让上头不用担心。民族的荣耀凌驾在一切之上。
荣耀凌驾在真相之上，凌驾在生命之上。这是总工程师都认为的原则。他们已经在错上加错的道路上，一去不回头了。实验员布卡诺夫报告，现在探测到的伦琴值有一千多，而测量表的最大值只有两百。测量表爆表了，这一切根本不再可控。总工程师还想为结果辩解，但他话未出口，身体便倒在地上了。
无论他们怎么辩解，怎么自欺欺人，核辐射的威力是骗不了人的。
多少实验员在基地里，皮肤已经感染了，很多都走不出这个大铁笼。
距离核电站大约一公里左右的地方，一群干着清洁工、基层职业的人，在看着核爆形成的光柱。灰尘扬起的场景，震撼又美丽。核的理论离他们太远了。他们不知道，这股美丽的光，已经让他们的生命随之而消逝。
斯特尼考夫走进会议室，看见摊在地上的总工程师。他继续把核爆的数值报告给负责人。负责的官员沉默一会儿。他发号命令，数值对外公布为三十六伦琴。
有的人可以选择继续自欺欺人，而有的人没有选择，只能死亡。
爆炸后7小时，周六。
核专家乌拉娜教授在白俄罗斯核能源所彻夜工作，累得在桌子上趴着。她听见官方发布的消息后，对此表示不可置信。熟悉核的她，对于现在的种种现象，认为绝不止是3.6伦琴的指数这么简单。
很多消防员、实验员都受了伤。一名护士帮忙搬运着他们的核防护服，搬着搬着，她突然感觉双手有点不对劲。低头一看，她的双手开始溃烂。
列加索夫教授看着核电站的报告，忐忑不安地走进委员会办公室。会议室的官员们，全都冷静地分析着目前的形式。气氛呈现得一片和谐。这十分诡异，且不对劲。在列加索夫看来，眼前这一圈桌边上，正坐着一群权力极高，却又自欺欺人的人。在总书记宣布休会时，列加索夫出声阻止了休会。他激动地阐述着真正的情况：堆芯被炸开了，现在的辐射绝不仅仅是3.6伦琴。如果他们不采取正确的措施，人员伤亡将会十分惨重。
总书记听后，认为眼前这个陌生的男人在危言耸听，且在基于自己认为的事情在臆想。谢比纳也阻止列加索夫继续。列加索夫锲而不舍地继续解释，总书记总算感到有点不妥。他命令谢比纳和列加索夫一起前往现场，亲眼看看真相。
乌拉娜找到书记办公室，要求他向市民发放碘片，不然很多人会患癌。但书记一脸不屑地看着她。面对无知的人掌握着极大的权力，她只好无可奈何地离开办公室。
谢比纳和列加索夫在直升机上，看见了堆芯爆炸后形成的灰黑巨型烟柱。谢比纳让飞行员开到柱子上方看个清楚，列加索夫立即阻止。谢比纳随即扬言要枪毙他，列加索夫看见跟野蛮人完全无法谈，他跟驾驶员说，如果他飞到柱子上，那么之后他会宁愿被枪毙。驾驶员立即明白事情的严重性，他选择理性，而不是盲从，把飞机驶开，渐渐远离柱子。
到了地面，谢比纳依旧不相信事实，他让军队的人进入看看真正的伦琴读数。军方一名军官自告奋勇进入，回来汇报时的读数，让谢比纳不知如何面对。目前的辐射指数是，15000伦琴。
在谢比纳的认知中，现在发生的是火灾，只要把火灭了就好了。列加索夫无法判断自己的方法是否有效，但目前，也只能先试一试。谢比纳调来了硼和沙袋，让直升飞机往堆芯那儿扔进去。但直升飞机刚靠近堆芯，就在他们眼前断裂了。
亲眼看见了辐射的恐怖后，谢比纳沉默了。
然而，此举并不可行，乌拉娜连夜赶到切尔诺贝利，把自己的见解告诉了列加索夫。现在的举措，可能会引发更大的麻烦，因为水箱是满的，如果他们用硼和沙袋的方法“灭火”，可能和水结合，会引发更严重的后果。当务之急，需要先抽干水箱的水。
对策会议再一次召开。切尔诺贝利的事件，已经传到其他国家了。他们无法再隐瞒，只能想办法解决。按照乌拉娜的提议，目前需要有三个人，去执行这件事。水受到重度污染，执行抽水任务的人，一周左右便可能会死亡。他们向总书记选择，为国捐躯的人选。
谢比纳和列加索夫找来了一批工人，以每年四百卢布的津贴作为条件，让工人们自行选择。但工人们不是傻的，他们知道水污染的严重性。看着一个个冷漠的眼神，谢比纳把家国情仇都搬出来，希望眼前有人能以大局为重，为国效力。
安纳楠科、拜兹帕罗夫、巴拉诺夫。
三名工人先后报了自己的名字，自告奋勇执行这项足以改变许多人命运的任务。
安纳楠科、拜兹帕罗夫、巴拉诺夫穿好防护服，三人结伴，在军队人员的目送下，暂别被灰尘遮掩的阳光，进入到被污水灌满的地下室。其实，大伙儿都知道，这些防护服起不了什么作用，包括这三位。
他们紧紧挨着彼此，在这满是要夺人性命的污水中，他们就是彼此唯一的勇气，还有手上的手电筒。他们靠着微弱的灯光摸索前行，慢慢地，手电筒开始有频率地闪烁起来。频率越发地急促，也意味着，他们在慢慢接近水管的开关。
也意味着，他们距离夺人性命的辐射源咫尺之遥。
手电筒似乎和他们一样，有着顽强的意志，哪怕辐射和黑暗正在侵蚀他们，他们也依靠闪烁的电筒光找到了源头。
列加索夫和谢比纳在地面焦急地看着出口。三位勇士下去太久了，久到他们已经做好了最坏的打算。突然，出口处有了动静，三位勇士迈着兴奋的步伐回到地面。大伙儿为他们欢呼，为他们高兴，丝毫没想起，他们很可能因为辐射而即将迎接的死亡。
一名消防员的妻子来到医院，不惜一切代价都要见见自己从灾区出来的丈夫。她找到丈夫的病床，看见满身疮痍的丈夫，心里既激动又难过。日子每过一天，他丈夫的模样便再陌生一分。他痛苦地呻吟着，把最后的一丝温柔和坚强留着面对妻子。
乌拉娜溜进医院，找到当日核电站的实验员。他们现在的模样早已被辐射弄得面目全非。她也极不情愿去打扰这几位将死之人的安宁，但真相，对她来说太重要了。害死民众的不仅仅是辐射，还有迂腐无能不可一世的官员。
她问到实验员里奥尼德时，里奥尼德吐着痛苦的气息，告知她那天的真相。他向阿基莫夫汇报了核电站的情况后，阿基莫夫确实在他面前按了紧急按钮，他亲眼看见的。
听了病床上之人的一席话后，乌拉娜震惊异常。假若里奥尼德说的是真的话，那么负责的官员就等于是知情不报的刽子手了。
乌拉娜被护士发现后，被赶出了病房。她激动地向医护人员诉说着一切，突然间，一个冷冰冰的声音打断了她。
乌拉娜被关押了，列加索夫十分焦急。第二天的会议上，他找到了克格勃的负责人，想救出乌拉娜。但对方一脸义正言辞的模样，让他知道自己无能为力。他来到关押乌拉娜的地方，幸好她安然无恙。乌拉娜把自己问到的情况告诉了列加索夫，然而这并没有证据，列加索夫和乌拉娜只好叹息着，一时间陷入了迷茫。
消防员和他的几位同僚熬不过了。她的妻子怀着他的孩子，看着丈夫被放进铅棺材中。