自1949年中华人民共和国成立以来，尽管人民成为国家的主人，但新政权仍面临着被境外敌对势力颠覆的严峻局面。在抗美援朝战争惨烈收尾之后，曾立下赫赫战功的冯石将军（李雪健 饰）接到中央委派的一项重要任务：主持原子弹研发工作。尽管对原子弹毫无了解，但身为一名军人的冯石只能服从上级命令，带领一支经历磨难锤炼的英雄部队前往荒凉的戈壁滩。与此同时，从美国留学归来的科学精英陆光达（李幼斌 饰）等人才纷纷调到西北荒漠。 在内外环境困难重重、匮乏的条件下，一群怀揣崇高理想的无名英雄，历经白手起家、艰苦创业，共同追逐着同一个目标。他们面临内在的缺乏经验，外在的缺乏支援，但勇往直前，面对挑战不屈不挠，为完成使命而努力奋斗...