1955年,國际局势风云变幻,新中國的建設迫在眉睫,身處他乡的中國知识分子中掀起了一股归國熱潮。留美物理学教授钟培林,留苏深造的王怀民、何吟薇夫妇和黄凯华等物理人才克服重重阻力,辗轉踏上報國之路。1958年中國的第一个核武器研究机构A所成立,王怀民与战争英雄陶志纲、護士杨佳蓉以及彭雄飞、黄凯华、钟心等科学家一同加入A所開始了原子彈研發工作。他们在研發过程中渡过了研發条件艰苦、自然灾害等重重危机。终于在1964年10月16日成功試爆了中國首颗原子彈。大家欢腾雀跃,又一鼓作气地投入到氢彈和两彈結合的研究中去,不久,这两项伟大的事業也相继取得了胜利。王怀民和杨佳蓉,陶志纲和钟心也终于在同一天迈入了婚姻的殿堂。1978年,科学的春天终于到来,王怀民却因积劳成疾将不久于世。医院里,他用尽力气,在民用核電報告的扉頁上写下了他们几个人的名字。