Tras cumplir 50 años, Walter White (Bryan Cranston), un profesor de química de un instituto de Albuquerque, Nuevo México, se entera de que tiene un cáncer de pulmón incurable. Casado con Skyler (Anna Gunn) y con un hijo discapacitado (RJ Mitte), la brutal noticia lo impulsa a dar un drástico cambio a su vida: decide, con la ayuda de un antiguo alumno (Aaron Paul), fabricar anfetaminas y ponerlas a la venta. Lo que pretende es liberar a su familia de problemas económicos cuando se produzca el fatal desenlace.

El telón de fondo es una clandestina carrera contrarreloj decisiva en la historia de la ciencia: la misión consite en construir en Los Álamos (Nuevo México) la primera bomba atómica del mundo. Un grupo de científicos y sus familias tienen que convivir en un mundo donde los secretos y las mentiras se infiltran en cada ricón de sus vidas