Ryoata, un architecte obsédé par la réussite professionnelle, forme avec sa jeune épouse et leur fils de 6 ans une famille idéale. Tous ses repères volent en éclats quand la maternité de l'hôpital où est né leur enfant leur apprend que deux nourrissons ont été échangés à la naissance : le garçon qu’il a élevé n’est pas le sien et leur fils biologique a grandi dans un milieu plus modeste…

Malgré un début de carrière d’écrivain prometteur, Ryota accumule les désillusions. Divorcé de Kyoko, il gaspille le peu d’argent que lui rapporte son travail de détective privé en jouant aux courses, jusqu’à ne plus pouvoir payer la pension alimentaire de son fils de 11 ans, Shingo. A présent, Ryota tente de regagner la confiance des siens et de se faire une place dans la vie de son fils. Cela semble bien mal parti jusqu’au jour où un typhon contraint toute la famille à passer une nuit ensemble…

"Fukushima 50" est basé sur le livre de Ryusho Kadota, intitulé "On the Brink: l'histoire intérieure de Fukushima Daiichi", et raconte les séquelles du grand séisme dans l'est du Japon, du tsunami et des effondrements qui ont suivi à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi. Le film suit les 50 travailleurs courageux - y compris le superviseur de quart Isaki (Koichi Sato) et le surintendant de site Yoshida (Ken Watanabe) - qui ont risqué leur vie et sont restés à l'usine pour empêcher la destruction totale des réacteurs en surchauffe et minimiser les dégâts.