26 квітня 1986 року на Чорнобильській атомній електростанції в Україні (Радянський Союз) стався потужний вибух, який спричинив викиди радіоактивного забруднення на всю Білорусь, Росію та Україну, аж до Скандинавії та Західної Європи. Серіал «Чорнобиль» розповідає історію аварії 1986 року, однієї з найжахливіших техногенних катастроф в історії, і жертви, принесені заради порятунку Європи від неймовірної катастрофи.
Окрім Чорнобильської катастрофи, HBO розповідає про трьох реальних людей, які намагалися врятувати життя людей після вибуху. Радянський фізики-ядерник Уляна Хомюк (Еммі Вотсон), Валерій Легасов (Джаред Гарріс), а також радянський віце-прем’єр Борис Щербина намагаються зменшити збитки та з’ясувати, що саме спричинило ядерний вибух.