自1949年新中国建立以来，人民当家作主，但新政权仍时刻面临被海外敌对势力颠覆的严峻挑战。在抗美援朝战争结束后，冯石将军（李雪健饰）接到中央委派的重要使命：主持原子弹的研发工作。虽然对原子弹一窍不通，但他是军人出身，只能服从上级命令，带着一支经过烈火淬炼的英雄部队挺进荒凉的戈壁滩。此后，以美国留学归来的陆光达（李幼斌饰）等科学界的精英人才从四面八方调到了西北荒漠。 面对内无经验、外断支援的艰苦条件，一群怀着崇高理想的无名男儿朝着共同的目标奋勇前行……