上世纪六十年代，在“黑云压城城欲摧”的国际形势下，毛主席一声号令：好人好马上三线！一群充满斗志和激情的年轻人，来到了大西南的崇山峻岭，用生命和青春实践自己的理想同时，又演绎着牵肠挂肚的爱情角逐。

1956年，一批年轻的中国学生被公派留苏，学习飞机设计。其中，沈岩的父亲是工程师，郝一梅是军长的女儿，梁卫国则是工人家庭出身。这些青年人为了共同的理想走到一起，结为好友。苏联女生瓦丽娅的父亲是个苏联红军，曾来中国，参加过解放满洲里战役，瓦丽娅一家对中国感情深厚，她和沈岩在共同的学习生活中，建立了真挚的友谊和美好的爱情。大家毕业后，回到祖国，瓦丽娅也随导师什克洛夫斯基作为苏联专家来到中国，帮助进行社会主义建设，她和沈岩的情感与日俱增，两人在中秋节举行了婚礼。这即是中国传统节日，又是新中国成立十周年的纪念日，

建国初期，只懂科研不懂生活的“傻子”物理学家王怀民留苏归国后不久，妻子就因难产而亡，妇科医生杨佳蓉主动承担起照顾新生儿的责任。1958年二机部九所成立后，王怀民与科学家彭雄飞、黄凯华等人加入九所开始了原子弹研发工作。他们在研发过程中渡过了研发条件艰苦、自然灾害、中苏关系破裂等重重危机。同时，军人陶志纲带领着军队在罗布泊无人区中建立起试验基地。解决了设计方案、浓缩铀提炼等难题后，科学家们自主研发的原子弹终在1964年成功引爆。可是王怀民却因为长年艰苦工作和核辐射患上癌症，在生命的最后，王怀民终于明白生活的真

故事发生在解放战争时期。我党特工燕文川（刘小锋 饰）带秘密任务座火车赶赴老家江城，岂料刚刚到家，一场突如其来的劫难让他陷入国共两党斗争的漩涡。由于燕文川直属中共上层领导，江城的地下党组织并不知道他的身份，所以将他暂时扣押，把他交给留苏归来的女干部窦婉茹（黄曼 饰）处理。窦假扮保姆进入燕家，密切注视着燕文川的举动，但老牌特工燕文川怎么会看不出其中端倪，他以不变应万变，而性格冲动的婉茹则常自露马脚。江城军统头子陈恭如（宁晓志 饰）赏识燕文川的才干，在娄海平（任柯诺 饰）引荐下，将燕招入麾下。从此，燕文川开始了