自然灾害期间，全国食物紧张，邓稼先(郑国霖 饰)把妻子寄来的饼干都分给了同志们，大家受到感动。周恩来(孙维民 饰)（孙维民 饰）等领导来看科技人员，帮助大家改善生活条件。钱学森(陈建斌 饰)（陈建斌 饰）为了工作两个多月没有回家并保密自己的工作，蒋英(蒋林静 饰)找到聂荣臻(过齐鸣 饰)，诉说自己的委屈。一九六零年我国第一颗导弹成功发射，钱学森到前线指挥。毛泽东(唐国强 饰)、周恩来听到消息都很高兴。钱学森回到家，蒋英从广播中听到导弹发射成功理解了钱学森。根据条件，坐标一号方案被选中实施。经过日夜奋战，邓稼先等人终于得出原子弹理论设计的数据但其中一个关键数据却和苏联专家留下的数值不一样，邓稼先进行第二次运算。钱三强(杨洪武 饰)等人展开对氢弹的先行研究。罗布泊导弹试验基地建设工地面临严重的缺水困难。