新我国树立之初，大难初定，百废待兴。但是国际局势格外险峻，中华公民共和国仍处在风雨飘摇的关键时间。近有盘踞台湾的国民党政权蠢蠢欲动，时间预备反攻大陆；外有美国为首的帝国主义乘机推翻新我国，从中渔利。为了与对手和列强抗衡，中共审时度势，敞开胸襟吸引海外的华人科学家归国，共同发展国防工作。感触到了祖国的呼唤，钱学森（陈建斌 饰）、邓稼先（郑国霖 饰）、钱三强（杨洪武 饰）等科学家怀着一颗赤子之心，打破重重阻力投向祖国的怀抱。与此同时，国际上风云变幻，中苏关系交恶，抗美援朝战争也令原子弹的暗影进一步威胁我国的安全。 

  科学家们与祖国公民团结一心，为打造属于自己的“两弹一星”支付了无尽的努力……