建国初期，只懂科研不懂生活的“傻子”物理学家王怀民留苏归国后不久，妻子就 因难产而亡，妇科医生杨佳蓉主动承担起照顾新生儿的责任1958年二机部九所成立后，王怀民与科学家彭雄飞、黄凯华等人加入九所开始了原子弹研发工作他们在研发过程中渡过了研发条件艰苦、自然灾害、中苏关系破裂等重重危机。同时，军人陶志纲带领着军队在罗布泊无人区中建立起试验基地。解决了设计方案、浓缩铀提炼等难题后，科学家们自主研发的原子弹终在1964年成功引爆。可是王怀民却因为长年艰苦工作和核辐射患上癌症，在生命的最后，王怀民终于明白生活的真谛，与杨佳蓉结为夫妻。