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……
陆毅,李一桐,施诗,宋晨,王羿均,刘小震,杨金承
陈晓,王子文,贾青,于小伟,朱嘉琦,张淞,岳跃利
孙怡,白敬亭,朱嘉琦,夏阳,赫雷,薛昊婧,杨玥,钟伟伦,杜功海,靳锦,赵耀兴
梅婷,陈龙,邵峰,黄曼,许娣,刘亚津,赵天宇,彭楚粤,卢佳,蔡振廷,周璞,董姝,戴笑盈,郁葱,许颢,杨柳,王艺甜,张浩然,凯撒,常波,赵一霖
马柏全,张康乐,陈昕葳,袁铭泽,付妤舒,朱晨丽
景研竣,高天妮,孟璐
姜贞羽,古子成,师铭泽,陈泇文,夏宁骏,曾宥臻,巩峥,许薇,孙大川,高飞
董思怡,邱柏皓,杨雨潼,姜一朵,石凯,许淇杰,许书宇
王凯,杨烁,董子健,杨采钰,周放,霍青,练练,冯晖,赵达,齐奎,焦刚,孙大川,郭虹,李晨涛,田雷,胡耘豪,赵阳,王宏,李保安,钱洁,杨皓宇,王鑫,吴其江,赵千紫,李超,梁国荣,李朵,师悦玲,郝光,魏伟,程愫,红花,王海地,徐囡楠,岳旸,王伯昭,李威,赵子煜,杜建桥,孙浩涪,陈思斯,张瑞涵,李媛媛,赵芮,国歌,卜宇鑫,鞠帛展,宋家腾,任洛敏,韩菲儿,杨立新,林栋甫,李光洁,苏小明,孙艺洲,张佳宁,吴国华
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