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……
梁婧娴,杨馥羽,陈圣亨,夜逸
姜宏波,郝平,张少华,任帅,奚美娟,王茜华,高斯,肖剑
涂松岩,王雷,陈丽娜,徐露,程煜,刘欢,石兆琪,马苏
杨颖,宋威龙,任豪,白冰可,姚弛,王奕婷,陈涛,陈晨,秦晓轩,李淑婷,龙水婷,吴逸伽,颜安,陈仟钰,克里斯蒂娜,任重,沙宝亮,于波,田丽,张峻宁,夏楠,何润东,罗嘉良,胡普,李帅
陈都灵,辛云来,何泓姗,喻恩泰,温峥嵘,王艳,刘旭威,傅菁,黄海冰,廖慧佳
段奕宏,王锵,张佳宁,张瑶,杨新鸣,黄小蕾,郑好,郑楚一,李春嫒,胡晓光,鲍鲲,土豆,黄婷婷,迟蓬
张若昀,李沁,陈道明,吴刚,田雨,李小冉,俞飞鸿,袁泉,毛晓彤,郭麒麟,宋轶,辛芷蕾,宁理,刘端端,张昊唯,付辛博,高曙光,赵柯,于洋,李强,刘桦,佟梦实,郭子凡,金晨,王楚然,高露,王晓晨,隋俊波,归亚蕾,余皑磊,毕彦君,罗二羊,吴幸键,宣言,王庆祥,徐志胜,崔志刚,傅迦,姚安濂,秦焰,沈晓海,王同辉,冯兵,常铖,王建国,刘宇桥,冯恩鹤,赵振廷,董可飞,李俊贤,崔鹏,贾景晖,王天辰,代文雯,王成阳,张弛,左凌峰,刘同,张维伊,东靖川,杨彤,孙亦沐,于小鸣,魏炳桦,李珞桉
周觅,郭晓婷,陈米麒,贾景晖,淮文,苗侨伟,翁虹,陶慧敏,许绍雄,乔于庭,马泽涵
杨新鸣,蒲巴甲,刘畅,陈柏融,海铃,王梓薇,赵秦,宋木子,高爽,严子贤,王泽轩,王丽娜,刘亚锟,程琪
张予曦,佟梦实,韩栋,傅方俊,黄羿,陈紫函
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