1949年新中国建立以来，虽然人民当家做主人，但是新政权还随时面临被海外敌对势力所颠覆的严峻现状。惨烈的抗美援朝战争结束后，曾经立下赫赫战功的冯石将军（李雪健 饰）接到中央委派的重要使命，那就是主持原子弹的研发工作。虽然对原子弹一窍不通，但是军人出身的冯石只有服从上级的命令，带着一支经过烈火淬炼的英雄部队挺近荒凉的戈壁滩。在此之后，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。
白手起家，艰苦创业，在内无经验外断支援的艰苦条件下，一群怀着崇高理想的无名男儿朝着共同的目标奋勇前行……
师伟,黄非,李景波,邸力,方化
黄晓明,邓超,佟大为,杜鹃,王真儿,乔治·安东,杨晨,张籽沐,雷昊汶,佟磊,刘天佐,Claire Quirk,Daniel Berkey,公翠英,于膨玮,冯仑,宇轩,胡明杨,柏明,唐晓峰,凯特琳·菲茨杰拉德,杨轶,吴越坤,张跃德,毛大庆,田朴珺,John Taylor,闫锐,Barbara Malley,Tracey Ilgner,Catherine Gibson,Anthony Santoro,艾梓童,黄卫,黄天齐,康晟闻,雷瑷嘉
陈西贝,宋洋,启航
徐爽,士东
段奕宏,郭碧婷,戴立忍,刘雅瑟,谢依霖,谢楠,冯馨瑶
基姆·古铁雷斯,玛尔塔·埃图拉,安东尼奥·德·拉·托雷
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