Chernobyl kịch tính hóa câu chuyện có thật về một trong những thảm họa hạt nhân tồi tệ nhất trong lịch sử. Bộ phim chủ yếu tập trung vào thảm họa nhà máy hạt nhân xảy ra ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl, Pripyat, Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraina (Liên Xô) vào tháng 4 năm 1986, mô tả quá trình và nguyên nhân xảy ra, đồng thời còn xoay quanh câu chuyện của những người đã tham gia khắc phục và chết trong quá trình giải quyết hậu quả của Chernobyl, thảm họa đã bị Liên Xô che đậy trước toàn thế giới.