自從蘇聯(lián)學(xué)成歸國被安排進(jìn)行導(dǎo)彈研究工作，孫家棟(佟大為 飾)就一直想要見見那顆蘇聯(lián)援助中國的蘇式導(dǎo)彈。機(jī)會(huì)很快就降臨，他成為了蘇聯(lián)總顧問蓋杜柯夫的翻譯，并獲得了他的賞識(shí)。就在導(dǎo)彈仿制工作進(jìn)展到最關(guān)鍵的時(shí)候，蘇聯(lián)專家逐批撤走。孫家棟和同事們發(fā)現(xiàn)蘇聯(lián)留下的導(dǎo)彈資料里缺了最關(guān)鍵的一頁，他們苦尋而不得。在錢學(xué)森的指點(diǎn)下，孫家棟運(yùn)用反設(shè)計(jì)的辦法成功填補(bǔ)上空缺。幾個(gè)月后，中國的第一顆仿制導(dǎo)彈矗立在了茫茫的戈壁之上。一直單身的孫家棟，眼看馬上三十了，黃志明將自己妻子的同學(xué)魏素萍(孫儷 飾)介紹給了孫家棟，三個(gè)月后他們舉行了簡樸的婚禮。新婚當(dāng)晚，孫家棟給了魏素萍一個(gè)鐵盒子作為新婚禮物。