开国早期，只懂科研不懂生活的“傻子”物理学家王怀民(李光洁 饰)留苏归国后不久，妃耦就 因难产而亡，妇科大夫杨佳蓉(高露 饰)自动承当起照顾新生儿的责任。1958年二机部九所成立后，王怀民与科学家彭雄飞(苏茂洋 饰)、黄凯华(朱铁 饰)等人进入九所起头了原枪弹研发事情。他们在研发过程当中渡过了研发前提艰苦、自然灾害、中苏关系破裂等重重危急。同时，甲士陶志纲(李健 饰)率领着戎行在罗布泊无人区中建立起试验基地。解决了设计方案、稀释铀提炼等难题后，科学家们自主研发的原枪弹终在1964年景功引爆。可是王怀民却由于长年艰苦事情和核辐射患上癌症，在生命的最初，王怀民终于大白生活的真谛，与杨佳蓉结为夫妻。
