美国空军赫斯上校原来是俄亥俄州的牧师。二战中他参加美国空军。在一次轰炸纳粹德国的任务中,他不慎炸了一个孤儿院,37名德国孤儿丧生。战后,他内心内疚,不能回去继续传教,于是就重新参加美国空军,来到朝鲜战场给韩国空军训练首批战斗机驾驶员。在他的训练下,韩国空军顺利完成了一系列战斗任务。空军基地附近有一个韩国妇女在照管十几个朝鲜战争孤儿。在战火中,赫斯上校尽量保护和照顾这些孤儿。后来,他在筹款建立了一个孤儿院,让朝鲜战争孤儿有家可归,这使得他的良心得到平静。。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……。