上世纪四十年代，加州理工学院终身教授钱学森（陈坤 饰）因为美国鼓起的反赤言辞而备受冲击。他的顶级技能研讨被迫间断，并被责令出境。钱学森心系祖国，归心似箭，而意识到钱学森的无穷价值的美方又对其归国设置了重重障碍，乃至以间谍罪拘捕钱学森。最终，宣告无罪的钱学森被长时间幽禁在家 中。 
　　钱学森写信曲折与祖国取得联系，周恩来受命用11名美国战犯飞行员换回了钱学森。 
　　面临新我国技能、人才、工业等各方面的空白，钱学森带领科研人员从拷贝下手，依据现有技能和条件逐渐研讨、完善，奠定了我国导弹的根底。 
　　1960年11月，榜首枚导弹试射成功。 
　　1964年10月，榜首枚原子弹试验成功，钱学森又承当起了研发火箭运载原子弹进行长途进犯的使命，他带领科研人员克服了气候地理等艰难，完结两弹对接，1966年10月在罗布泊靶场成功试射新我国榜首枚核导弹！