L’explosion de la bombe atomique à Hiroshima marque le début de la période « nucléaire » ou « atomique » de Dali, nous sommes en 1945. Puis Dali et Walt Disney commencent à travailler au projet d’un film d’animation (Destina), qui ne sera jamais mené à bien. Avant de regagner l’Europe et de s’installer définitivement à Port Lligat, en 1948, Dali illustre trois grandes œuvres dont Comme il vous plaira de Shakespeare.

Pour Dali commence une nouvelle étape au cours de laquelle il tirera son inspiration des grands thèmes de la tradition occidentale. L’élément religieux fait irruption dans l’oeuvre du peintre en 1949. Il est reçu en audience par le pape Pie XII.

Au début des années 50, il réalise de nombreux dessins d’inspiration religieuse ou mythologique. En décembre, Dali se rend de nouveau à New York pour y expliquer les principes de sa mystique nucléaire au cours d’une tournée aux Etats-Unis. Lors d'une conférence de presse en 1954, Dali émerge d'un « cube métaphysique » pour faire part au public de sa « renaissance ». Dali publie son traité sur l'art moderne qui s'intitule Les cours du vieil art moderne,dans lequel selon Alain Jouffroy il "assassine l'art moderne." Un exemple de sa période mystique nucléaire: Dali nu, en contemplation devant...

Au cours de l’année 1958 et de la suivante, Dali étudie à fond les peintres du passé (en particulier l’oeuvre de Velasquez) ainsi que les thèmes religieux et historiques occidentaux. Il se lance aussi dans l’art « optique », recherchant sans trêve des effets et des illusions d’optique.

Le 8 août 1958 Dali et Gala se marient à la Chapelle des anges en Espagne. En mai 1959, Dali rend visite au Pape Jean XXII au Vatican. En décembre, il présente au Palais de Glace l’Ovocipède, moyen de transport révolutionnaire consistant en une sphère de plastique creuse pouvant contenir un passager.