于敏(吴楠 饰)担任理论部副主任，成为邓稼先(郑国霖 饰)的得力助手。聂荣臻(过齐鸣 饰)、张爱萍(王宇 饰)、钱学森(陈建斌 饰)、钱三强(杨洪武 饰)等人商议导弹和原子弹结合的事情。中央决定以五院为基础成立导弹工业部，对外称为“七机部”，钱学森任副部长。瓦特和许林德互相勾结窃取我国核情报，被我国公安部门发现并严密监控并抓获。1964年12月21日，周恩来(孙维民 饰)首次提出四个现代化建设的要求。一向反对祝寿的毛泽东(唐国强 饰)在71岁生日那天，破例宴请了一些中央领导和科学家、劳模；钱学森在这顿饭当中，泛起了要让卫星升天的梦想。1965年1月，周恩来指示组建卫星研究院。1965年5月14日，进行核航弹试验，获得成功。周恩来赶赴导弹基地视察，就“两弹结合”的相关问题与钱学森进行了深入的探讨。