Os espíritos de Niels Bohr (Stephen Rea) e sua mulher Margrethe (Francesca Annis) caminham por Copenhagen, na Dinamarca, e rumam para a antiga casa dos Bohr para encontrar Werner Heisenberg (Daniel Craig), que também já morreu. A razão deste inusitado encontro é que Niels e Werner foram grandes físicos na 1ª metade do século XX e criaram as diretrizes para a construção da bomba atômica, sendo Niels mentor de Werner. Acontece que Bohr era dinamarquês e Heisenberg era alemão. Em setembro de 1941 Werner resolveu visitar Niels, mas se no passado eram amigos a guerra agora os colocara em lados opostos. Como os nazistas tinham ocupado a Dinamarca a vinda de Werner representava o conquistador indo até a casa do conquistado e, por mais que Niels tivesse prometido para Margrethe não falar de política e só de física, ficou evidente que isto era impossível de ser cumprido. No mesmo dia da chegada Nils e Werner foram fazer um tradicional passeio e logo voltaram, pois houve uma séria desavença entre eles. Décadas depois Niels, Werner e Margrethe tentam entender o que motivou Werner, um ganhador do prêmio Nobel que chefiava o programa atômico alemão, a ir ao encontro de Niels, um meio-judeu e o que aconteceu naquele dia, pois o que supostamente houve foi motivo de inúmeras conversas através dos anos.