上世纪四十年代，加州理工学院的顶尖教授钱学森（陈坤饰）在反共言论的影响下备受打击。他的尖端技术研究被迫中止，并被要求限期离开美国。尽管面临重重障碍与间谍指控，钱学森始终心系祖国，毅然决然地回国。1950年，当他试图归国时，却遭遇了美国政府的长期软禁和严密监控。在中国领导层的支持下，周恩来总理亲自下达指令，通过释放11名美国战犯飞行员作为交换条件，成功将钱学森接回祖国。回到新中国后，面对技术、人才和工业的空白，钱学森与科研团队共同努力，从仿制开始逐步探索并完善导弹技术。在钱学森的带领下，第一枚导弹于1960年11月成功试射；紧接着，在1964年10月，中国首次核试验取得了圆满成功。随后，他又肩负起研制火箭运载原子弹的任务。经过艰难跋涉与不懈努力，两弹成功对接，并在1966年10月于罗布泊靶场顺利发射出新中国第一枚核导弹。影片不仅展现了钱学森卓越的科研贡献，还深刻描绘了他对家庭的愧疚与不舍，以及妻子对他的理解和支持。这部电影将带领观众深入探索这位科学巨匠的人生旅程，感受他为祖国发展做出的巨大牺牲和不懈奋斗的精神。
