1958年衛星開始上馬。科學家趙九章因為對一些科技人員的盲目冒進提出不同意見，受了一肚子委屈。聶榮臻(謝鋼 飾)十分策略地解決了大家的認識問題。趙九章一行前往蘇聯考察后，寫出一份報告。鄧小平(史鑫 飾)做了批示：衛星暫時不放，與國力不相稱。于是轟轟烈烈的衛星計劃回到起點上，開始重打基矗

張蘊鈺(馬天放 飾)將核試驗基地選在新疆羅布泊，就是后來馬蘭基地。

導彈基地的建設異常艱難，戰士劉春光直到犧牲在建設工地上，都不知道自己所做的是一件什么事。孫繼先面對劉春光遺體含淚相告：“導彈知道嗎？我告訴你，咱們是搞導彈的……”

核武器研究院的原子彈庫房早已完成，但蘇聯的原子彈模型和相關資料卻始終沒有運來。究竟是蘇方有什么困難，還在履行協議上出了什么問題？

蘭州鈾濃縮廠廠房建成后，蘇聯專家、原烏拉爾鈾濃縮廠的總工程師哈里東諾夫對廠房提出了一塵不染的要求。