新中国建立之初，大难初定，百废待兴。然而国际局势分外险恶，中华人民共和国仍处在风雨飘摇的关键时刻。近有盘踞台湾的国民党政权蠢蠢欲动，时刻准备反攻大陆；外有美国为首的帝国主义伺机推翻新中国，从中渔利。为了与对手和列强抗衡，中共审时度势，敞开胸怀招揽海外的华人科学家归国，共同发展国防事业。感受到了祖国的召唤，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，突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阴影进一步威胁中国的安全。 科学家们与祖国人民团结一心，为打造属于自己的“两弹一星”付出了无尽的努力……
艾米 侯明昊 王以纶 马秋元 米热 何润东 刘令姿 郑雅文 陶昕然 程莉莎 王丽坤 金莎 庞博 苏袀禾 满江 盛一伦 党涛 张雨剑 锦超 王润泽 杨凯淳 程宇峰 邵桐 博尔吉特 蒋中炜 延霈 郑雨轩 陈一诺 雷浩轩 曲芷含 王靖雯 焦建 张千叶
杜淳 贺刚 任重 李晨 姚笛 马苏 王丽坤 张俪 曾泳醍 屈玥 杜江 李光洁 梁丹妮 高景文 宗平 崔志刚 程雍 赵成顺 马精武 冯军 王志飞 苏小明 宫晓瑄 马书良 田瑞辉 李婳 谢高峰
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