时间回转到上个世纪50年代，在北纬三十六点五五度，东经一百点五六度附近，中国青海省海北州，有一片广袤的金银滩草原，浮云触手可得，碧草一眼无边。此时此刻，来自祖国各地的不同领域高尖科技人才汇聚于此，在神秘的221基地执行国家使命，青春，热血在这一刻汇聚成一股强大的即将震撼世界的力量，正悄悄萌芽于此。高原腹地，远离221基地大本营的工程师魏明华，队长沈毅、助手林文昊和苏联专家一行人正在勘探将来进行室外高爆实验的最佳场所。与此同时在北京，林文昊的姐姐林文馨结束了大学讲师一天的工作，正准备下班，她得到通知，自己被组织选中，作为科技人才将被派往221基地，作为一个在本领域顶尖的科技人才，林文馨得到这个消息的时候显得很激动，此刻，她知道弟弟是在青海，但并不知道是在221基地工作，她感觉，对于报效祖国的梦想，又近了一步，她回到家，将这一切告诉了自己的母亲，却遭到了母亲强烈的反对，林文馨很是想不通，这究竟是为什么。沈毅带领着苏联专家，魏明华，林文昊等同志组成的勘探队在高原遇到了暴风雨，苏联专家身受重伤，大家被困在半路上，危急时刻，藏族女孩卓玛及其父亲等人帮助他们脱离险境，苏联专家伤势恶化，必须送回北京治疗，此次陪同任务自然落到家在北京的林文昊身上。林文昊护送苏联专家来到北京，将苏联专家安顿妥当后并没有直接回家，因为他去戈壁滩的事情已经和家里闹得狠不愉快，他不愿意见到曾经万般阻止自己的母亲，因为在他心里，母亲的消极令他觉得难以理解。不过，林文昊见到了自己的姐姐林文馨，在基本了解家里的情况之后，他们谈到了去青海的事情，弟弟鼓励文馨一定不要被家庭所羁绊，要敢于追求自己的理想，姐弟的交流进一步激发了林文馨去为了理想而奋斗的想法，但弟弟和母亲的矛盾也使得她左右为难，一方面弟弟的极力支持，另一方面是母亲歇斯底里的坚决反对。林文馨仍没弄明白母亲如此决绝的原因。林文昊带着对姐姐的期望回到了基地投入试验。基地的科研任务离不开大的试验场，但那是牧民祖祖辈辈的放牧之所，而此刻魏明华在基地和组长沈毅需要设法解决牧民搬迁问题，试验场的建设任务在即，搬迁问题就显得尤为重要，谁也没有想到，此时，中苏关系恶化，苏联撤走所有援华专家，他们带走了所有的实验数据，重要资料，直至试验一度停滞。最后研究决定，大家响应号召，自力更生。林文昊接着苏联专家留下的图纸，继续研究，而谁知，这图纸是苏联专家留下的错误数据，在试验中，林文昊按照错误数据制造出来的样品不幸中途爆炸，和几个实验组成员不幸牺牲，让小组付出沉重代价。一块试验场，有着广阔的地域，可以建设安全的观测设施，就可以避免牺牲，卓玛和她的父亲目睹了这场悲剧，他们深刻明白基地的任务和承担的责任，主动带领牧民离开了基地。