En 1954, le gouvernement décide l’étude d’un sous-marin atomique, le Q 244, et Cherbourg est choisi pour sa construction en 1955. L’année suivante s'installe l’École des applications maritimes de l’énergie atomique (EAMEA, devenue école des applications militaires de l’énergie atomique). La France n'ayant pas de plutonium, le projet est abandonné en 1959. Mais la mise en place de la Force de dissuasion nucléaire française, voulue par le général de Gaulle, implique le premier SNLE, le Redoutable, construit à partir de 1964 et lancé par le président de la République trois ans plus tard. Ce nouveau projet entraîne l’évolution de l’arsenal, qui travaille désormais la matière nucléaire, et la ville s'approprie le projet gaulliste, malgré une tradition politique de gauche. Un an après l’inauguration du sous-marin par De Gaulle, la ville, qui n'a pas d’université, vit essentiellement les événements de mai 1968 par le mouvement ouvrier mené par les syndicats de l’Arsenal. Par deux fois, le drapeau rouge flotte sur la sous-préfecture. Les dockers bloquent le port, et ainsi au large britanniques des ferries. Le travail reprend partiellement à la direction des constructions navales le 30 mai, et le lendemain, à l’instar de Paris et de plusieurs villes françaises, une manifestation de soutien gaulliste parcourt le pavé cherbourgeois.