את ההישג הגדול ביותר של חייו, הארוכים, המלאים רבי התהפוכות והמרשימים, רשם לעצמו שמעון פרס בגיל 33, בפריז. ייסודו של הכור הגרעיני בדימונה והבטחת עתידה של ישראל בכך. בדימונה הוקם בסוף שנות ה-50 "מפעל הטקסטיל" - הכור הגרעיני, שבו לפי פרסומים זרים ישראל מייצרת את החומרים הבקיעים - אורניום ופלוטוניום - לנשק הגרעיני שלה. אותם מקורות סבורים כי נשק זה משמש מאז ועד היום כמכשיר המרכזי שהרתיע את מדינות ערב מלפנטז על חיסולה של ישראל בשדה הקרב הצבאי.
בווילה שהוכנה מראש בפריז, התכנסו בה ב-21 באוקטובר 1956 מנהיגי ישראל (דוד בן גוריון, הרמטכ"ל משה דיין, פרס ואחרים) צרפת ופקידים בכירים מבריטניה. ביומיים של דיונים הם תכננו את הפרטים המבצעיים והמעטפת המדינית של הקנוניה שנרקמה נגד מצרים, בהנהגת הנשיא ג'מאל עבדול נאצר. כעבור כשבוע החל מה שזכה לכמה שמות: מבצע מוסקיטר, מלחמת סואץ, מבצע קדש או מלחמת סיני.
המלחמה הסתיימה במפלות דיפלומטיות של בריטניה וצרפת, שהיו תחילת סופן כמעצמות קולוניאליות. ישראל השיגה במלחמה כמה הישגים צבאיים ומדיניים. היא הביסה את צבא מצרים, הסירה את המצור על תנועת השיט לאילת והעלתה את קרנה בעיני המערב אך מצד שני גם הבאישה את ריחה כגרורה של הקולוניאליזם המערבי. אך אולי יותר מכל הישג אחר, פחות משנה לאחר אותה מלחמה, הסכימה צרפת, שהייתה על סף סיום עידן הרפובליקה הרביעית, למכור לישראל כור גרעיני ולספק לה את כל הידע, הציוד, החומרים וכוח האדם שהיו דרושים לכך.
באותה וילה בפריז, לאחר שהנציגים הבריטיים עזבו את הוועידה, נותרו לבדם הישראלים והצרפתיים. כטוב ליבם הם הרימו כוסות יין לחיי המבצע שבדרך. פרס נצל את ההזדמנות גם כדי להביע את תקוותו שצרפת גם תספק לישראל כור גרעיני. לא היה אז הסכם חתום וספק אם היתה אפילו הסכמה בשתיקה. אך באותה פגישה נזרעו זרעי הנכונות הצרפתית לשקול את הבקשה הישראלית.
כמו אב גאה בחתונת ילדיו
כעבור 11 חודשים, בספטמבר 1957 שוב מצא עצמו פרס בפריז, וחתם על שני הסכמים שעל פי פרסומים זרים הפכו את ישראל למעצמה הגרעינית השישית בעולם. פרס לא רק חתם על ההסכמים אלא בעצם "גנב" סוסים עם ידידו, שר ההגנה לשעבר של צרפת וכעת ראש ממשלתה מוריס בורז'וס מנורי. למעשה ייום קודם הופלה ממשלתו בהצבעה אי אמון באסיפה הלאומית והוא לא היה מוסמך לחתום על ההסכמים שהעניקו לישראל את הכור הגרעיני. פרס שכנע אותו לזייף את התאריך ולהזיזו ביום אחד לאחור. לימים אמר פרס בחיוך "מה זה 24 שעות בין ידידים".
כשלוש שנים לאחר מכן התהלך פרס כאב גאה בחתונת ילדיו, כשמאות טכנאים ומהנדסים צרפתיים השלימו את בניית הכור. כחמש שנים לאחר מכן ועוד לפני מלחמת ששת הימים, היתה לישראל, וזאת על פי פרסומים זרים, פצצת הגרעין הראשונה שלה.
מאז ועד מותו אויבי ישראל ראו את פרס לא רק כאדריכל של היכולת שמעניקה בעיניהם לישראל את ההרתעה האסטרטגית האולטימטיבית שלה, אלא גם כאחראי להפיכתה לבעלת מונופול גרעיני במזרח התיכון.