1949年新中国成立后,尽管人民成为国家的主人,但新政权仍面临海外敌对势力的颠覆威胁。抗美援朝战争结束后,屡立战功的冯石将军(李雪健饰)奉命主持原子弹的研发工作。这位军人出身的将领虽然对核武器领域一无所知,却毫不犹豫地接受任务,带领一支历经战火考验的英雄部队进驻荒凉的戈壁滩。随后,以美国留学归来的物理学专家陆光达(李幼斌饰)为代表的科学精英们从全国各地汇聚于此。在内无经验、外无技术支持的艰难条件下,这群怀揣崇高理想的科研人员和解放军指战员携手并进,白手起家,艰苦创业,最终突破重重技术壁垒,成功研制出中国第一颗原子弹,为国家的安全和发展奠定了坚实基础。