1955年，国际大势风云幻化，新中国的扶植迫在眉睫，身处异乡的中国知识份子中掀起了一股归国高潮。留美物理学传授钟培林(牛飘 饰)，留苏深造的王怀民(李光洁 饰)、何吟薇(徐筠 饰)佳耦和黄凯华(朱铁 饰)等物理人材降服重重阻力，辗转踏上报国之路。1958年中国的第一个核武器研究机构A所成立，王怀民与战争英雄陶志纲(李健 饰)、护士杨佳蓉(高露 饰)以及彭雄飞(苏茂洋 饰)、黄凯华、钟心(徐晓璐 饰)等科学家一同进入A所起头了原枪弹研发事情。他们在研发过程当中度过了研发前提艰苦、自然灾难等重重危急。终于在1964年10月16日胜利试爆了中国首颗原枪弹。朋友们欢娱雀跃，又一气呵成地投入到氢弹和两弹结合的研究中去，不久，这两项巨大的奇迹也接踵取得了胜利。王怀民和杨佳蓉，陶志纲和钟心也终于在统一天迈入了婚配的殿堂。1978年，科学的春季终于到来，王怀民却因积劳成疾将不久于世。病院里，他用全力气，在民用核电申报的扉页上写下了他们几小我的名字。
