1956年10月8日，从事导弹研制的国防部第五研究院成立，钱学森(陈建斌 饰)任院长。11月16日，从事核武器研制的三机部成立，宋任穷(梁国荣 饰)任部长，刘杰(郝凌云 饰)、钱三强(杨洪武 饰)等任副部长。原子弹、导弹研制正式启动。 周恩来(孙维民 饰)招待钱学森等人，钱学森向周恩来介绍从美国自费回国的郭永怀(吴有熙 饰)(吴有熙 饰)。几天后，郭永怀到力学所任副所长。 聂荣臻(过齐鸣 饰)元帅主动要求主管军工生产和部队装备工作，担任国防科委主任，兼任国家科委主任。11月，他就任副总理，分管自然科学和国防工业、国防科研，从此，聂荣臻元帅与中国的两弹一星事业结下了不解之缘。 新机构的成立，迫切需要人才，钱学森为此不断奔波，但他要的人才大多没有到位。钱学森说：“导弹、火箭的事还要不要搞了？要搞，就应该赶快着手调人，不能再拖了。”聂荣臻专门找周恩来汇报，周恩来爽快表示，需要哪些人，提出名字，他来批。在周恩来和聂荣臻的直接指导下，日后成为两弹一星元勋的屠守锷(陈旺林 饰)、黄纬禄、姚桐斌等人来到了五院。 钱学森同孙继先(霍艺峰 饰)陪同苏联专家盖杜柯夫将军赴大西北考查并选址导弹试验基地。