潛入大陸的臺灣特務(wù)“蘑菇”，盜取氫彈爆炸所用的“W-T”自動儀，經(jīng)過公安戰(zhàn)士的努力終將其破獲。1967年6月17日，轟-6攜帶著我國第一顆氫彈直上藍(lán)天，成功爆炸。“東方紅1號”衛(wèi)星的研制在動亂中艱難進(jìn)行著，但許多和‘兩彈一星’有關(guān)聯(lián)的科學(xué)家還是遭受厄運(yùn)。
在周恩來(孫維民 飾)武力保護(hù)的強(qiáng)硬措施下，許多科學(xué)家得以幸免于難，特別是研制“兩彈一星”的科學(xué)家們，在那樣艱難的局面下，還能繼續(xù)進(jìn)行研究和試驗(yàn)工作，使我國的國防尖端科技不至于造成毀滅性打擊。孫家棟在錢學(xué)森(陳建斌 飾)的支持下，克服“文革”派系斗爭給衛(wèi)星研制所帶來的不利影響，挑選出18名業(yè)務(wù)骨干，負(fù)責(zé)衛(wèi)星的總體研制，他們被譽(yù)為“航天衛(wèi)星十八勇士”。
鄧稼先(鄭國霖 飾)在一次氫彈試驗(yàn)中，為找尋氫彈彈頭，受到放射性輻射的侵害。郭永懷所乘坐的飛機(jī)失事，年僅59歲的他犧牲了。當(dāng)人們從機(jī)身殘骸里尋找到郭永懷時(shí)，吃驚地發(fā)現(xiàn)，他的遺體跟警衛(wèi)員緊緊抱在一起。燒焦的兩具遺體中間緊緊夾著裝有絕密文件的公文包，竟然完好無損。
