共36集
新中国建立之初，大难初定，百废待兴。然而国际局势分外险恶，中华人民共和国仍处在风雨飘摇的关键时刻。近有盘踞台湾的国民党政权蠢蠢欲动，时刻准备反攻大陆；外有美国为首的帝国主义伺机推翻新中国，从中渔利。为了与对手和列强抗衡，中共审时度势，敞开胸怀招揽海外的华人科学家归国，共同发展国防事业。感受到了祖国的召唤，钱学森（陈建斌 饰）、邓稼先（郑国霖 饰）、钱三强（杨洪武 饰）等科学家怀着一颗赤子之心，突破重重阻力投向祖国的怀抱。与此同时，国际上风云变幻，中苏关系交恶，抗美援朝战争也令原子弹的阴影进一步威胁中国的安全。 科学家们与祖国人民团结一心，为打造属于自己的“两弹一星”付出了无尽的努力……
周恩来总理冲破种种阻挠，粉碎了蒋介石集团阴谋暗杀他的计划，不顾安危毅然参加了亚非会议，与会期间发表了重要讲话，赢得了各国与会代表的强烈欢迎，打开了新中国外交的新局面。 钱学森度日如年，冥思苦想早日回国的办法。6月14日，蒋英给他带回了一张华侨办的报纸，上面有人大副委员长陈叔通的消息。陈叔通是钱学森父亲的老师，又是杭州同乡，钱学森灵机一动，有了主意。第二天，钱学森和蒋英带着孩子外出，巧妙地摆脱了特务盯梢，迅速溜进一家咖啡馆。蒋英边喝咖啡边逗孩子玩，一边机警地留意着窗外，钱学森迅速在香烟纸上写了封给陈叔通的短信：“我提笔写这便条，万感千念，对祖国、对亲友相思之甚，寸阴若岁……恳请祖国助我还乡，帮我结束客居海外生涯，还我报国之夙愿。切切。”特务跟踪而来，钱学森故意缠住特务，让蒋英把香烟纸条夹在寄给妹妹的书信中，投进了咖啡馆旁边的邮筒。