Над всем остальным довлела угроза, которую представляло собой ядерное оружие. В январе 1946 года генерал-майор Лесли Гровс, руководитель американского проекта по созданию атомной бомбы, предупреждал: "Либо у нас должно быть жесткое, реалистичное, подлежащее исполнению мировое соглашение, обеспечивающее запрет атомного оружия, либо мы и наши надежные союзники должны обладать исключительным превосходством в этой области, что означает, что ни одной другой стране не может быть разрешено иметь атомное оружие". Однако ядерная монополия Америки, которая, как казалось, давала возможность принудить Советский Союз, продержалась лишь до 1949 года. Затем, благодаря успешному шпионажу за западными ядерными технологиями, Советский Союз, по крайней мере, на два года раньше, чем предсказывало ЦРУ, завершил разработку эффективной бомбы, очень похожей на американскую. Эта разработка потребовала огромных усилий, поскольку Советский Союз был разрушен последствиями Второй мировой войны, и она велась потому, что Сталин считал, что только позиция ядерной эквивалентности позволит Советскому Союзу защищать и продвигать свои интересы. Однако такая политика была разорительна в финансовом отношении, наносила серьезный ущерб экономике, поскольку приводила к искажению выбора научных исследований и инвестиций, и сомнительна в военном отношении, поскольку использовались ресурсы, которые в противном случае могли бы пойти на развитие обычного военного потенциала. Советская программа была сопряжена с большой жестокостью, часть из них осуществлялась в трудовых лагерях (ГУЛАГах), где использовался принудительный рабский труд. Хотя коммунистические правительства, пришедшие на смену Сталину после его смерти в 1953 году, внесли изменения в некоторые аспекты политики, они не освободились от его наследия ядерного соперничества.
Даже когда атомная бомба была у одной Америки, ценность этого оружия была ограничена. Его потенциальное применение было ограничено, поскольку системы доставки были разработаны не так хорошо, как впоследствии. Кроме того, атомная бомба была недостаточно гибкой (с точки зрения военного и политического применения или согласия с ее использованием), чтобы решать задачи, отличные от полномасштабной войны. Так, американцы не использовали атомную бомбу (которой у них тогда действительно было очень мало) для помощи своим националистическим китайским союзникам в гражданской войне в Китае. Точно так же обладание американцами бомбой не удержало Советы от попыток запугать Запад во время Берлинского кризиса 1948-9 годов. Тем не менее наличие бомбы стимулировало американцев полагаться на ядерное сдерживание, что позволило ускорить демобилизацию, которая соответствовала общественным настроениям после Второй мировой войны. Такая политика сделала США более уязвимыми, когда в 1950 году началась Корейская война. В свою очередь, испытание советской атомной бомбы в августе 1949 года побудило Сталина подтолкнуть Северную Корею к нападению на Южную Корею.
Ядерная дуополия продлилась недолго. Британия, Франция, Китай, Индия и Пакистан создали свое атомное оружие в 1952, 1960, 1964, 1974 и 1988 годах соответственно. Израиль, Южная Африка и Северная Корея также создали ядерный потенциал, хотя Южная Африка отказалась от него. И наоборот, ни Западная Германия, ни Япония не разработали подобную технологию. Отчасти это отражало отсутствие какой-либо политики реванша со стороны послевоенного руководства, получившего власть после прекращения западной оккупации, что хорошо отзывалось о послевоенных усилиях союзников по восстановлению. Тем не менее Западная Германия желала создать собственное ядерное оружие, поскольку оно рассматривалось как знак государственного суверенитета. Хотя они не признавали этого публично, Конрад Аденауэр, канцлер с 1949 по 1963 год, и особенно, Франц Йозеф Штраус, министр обороны с 1956 по 1962 год, были увлечены этой идеей. Однако отсутствие атомных сил Западной Германии и Японии соответствовало политике безопасности Запада, проводимой американцами. Это оказалось важным и долговременным аспектом стратегического и геополитического ландшафта. Если бы Западная Германия или Япония стремились к созданию атомных сил, а не к мирному производству атомной энергии, то это значительно усилило бы напряженность в отношениях с Советским Союзом и Китаем.
