1949年新中國(guó)建立以來，雖然人民當(dāng)家做主人，但是新政權(quán)還隨時(shí)面臨被海外敵對(duì)勢(shì)力所顛覆的嚴(yán)峻現(xiàn)狀。慘烈的抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，曾經(jīng)立下赫赫戰(zhàn)功的馮石將軍（李雪健 飾）接到中央委派的重要使命，那就是主持原子彈的研發(fā)工作。雖然對(duì)原子彈一竅不通，但是軍人出身的馮石只有服從上級(jí)的命令，帶著一支經(jīng)過烈火淬煉的英雄部隊(duì)挺近荒涼的戈壁灘。在此之后，以美國(guó)留學(xué)歸來的陸光達(dá)（李幼斌 飾）等科學(xué)界的精英人才從四面八方調(diào)到了西北荒漠。