1986年，以萊曼為首的國際核電專家團赴秦昌核電站考察，對中國建造核電站的能力提出質疑，資料管理員葉家明大膽提出整改思路，解除危機，由此踏上夢寐以求的科研道路，并和采購員林天誠、焊接工程師孟志遠結為摯友。1996年，中國自主核電事業受到西方制約，步履維艱。孟志遠因病離世，林天誠出走海外，三個家庭自此天各一方。2009年，核研院開啟研制自主百萬千瓦級核電技術的新征程，迎來林奇、孟曉薇、葉啟辰等年輕生力軍。彼時，已成為國際知名核電技術銷售公司合伙人的林天誠也回到國內，成為核研院最大的競爭對手。面對重重挑戰，幾代核工業人通力合作，向著中國自主第三代核電技術“華龍一號”這一目標，在磨礪中探索新路……