1955年，國際形勢變幻莫測，新中國的建設刻不容緩，這一年，一場歸國熱潮席捲了身處他鄉的中國知識分子。留美的物理學教授鍾培林，留蘇深造的王懷民、何吟薇夫婦以及黃凱華等物理人才，他們克服重重阻力，跋涉千里，踏上了報國之路。1958年，中國的第一個核武器研究機構A所成立，王懷民與戰爭英雄陶志綱、護士楊佳蓉，以及彭雄飛、黃凱華、鍾心等科學家齊聚一堂，開始了原子彈研發的征程。在研發過程中，他們經歷了種種困難，包括研發條件的艱苦和自然災害的重重危機。然而，他們始終堅韌不拔，不畏艱險。 終於，在1964年10月16日，中國成功試爆了首顆原子彈，這一消息傳來，大家歡騰雀躍，再次鼓舞了衆人的鬥志。緊接著，他們又投入到氫彈和兩彈結合的研究中，經過不懈努力，這兩項偉大的事業也相繼取得了勝利。王懷民和楊佳蓉，陶志綱和鍾心，也在這個激動人心的時刻邁入了婚姻的殿堂，共同見證了祖國的崛起和科學的輝煌。然而，1978年，科學的春天終於到來，但王懷民卻因積勞成疾將不久於世。在醫院裡，他用盡最後的力氣，在民用核電報告的扉頁上，筆下寫下了幾位同事的名字，留下了他對祖國科技事業的深深眷戀和不舍。