1961年1月，從事基礎(chǔ)領(lǐng)域研究的研究員于敏突然被帶走問(wèn)話(huà)，是關(guān)于他在國(guó)民黨后勤軍官的叔叔于振林的，因?yàn)樗疹櫮棠桃患?，于敏每個(gè)月都會(huì)給他匯錢(qián)。于敏被帶走后妻子孫玉芹急匆匆地帶著女兒去找領(lǐng)導(dǎo)老郝，問(wèn)他是不是犯了大錯(cuò)誤。老郝連忙去找了部長(zhǎng)，他是絕對(duì)相信于敏的。在老郝和部長(zhǎng)的保證下，于敏才能夠脫身。

于敏和孫玉芹一直在為出國(guó)留學(xué)做準(zhǔn)備，為此還特地改了一身特別好看的西服。老郝匆匆來(lái)找于敏，打著看戲的名義約于敏談事。于敏看得出來(lái)老郝的意圖，孫玉芹也就帶著女兒于元回家去了。看完戲老郝才道出來(lái)意，老郝想把于敏調(diào)去別的領(lǐng)域，去做氫彈理論預(yù)研工作。于敏同意了，老郝驚訝于他的爽快，他本是個(gè)角兒，可是一旦過(guò)去就要從零開(kāi)始，點(diǎn)了頭不僅要放棄留學(xué)，放棄之前的所有榮譽(yù)，更要隱姓埋名把這個(gè)秘密帶到墳?zāi)估铮瑥拿魈炱鹫l(shuí)也不會(huì)知道于敏在做什么，包括家人。于敏的態(tài)度依然很堅(jiān)決，想要和平就要有不把打仗的底氣，這就是核平衡。既然我們?cè)斓木褪堑讱?，這是關(guān)乎國(guó)家存亡的事情，必須干！

這件事情孫玉芹全然不知，還在為留學(xué)做準(zhǔn)備，苦練英語(yǔ)。于敏告訴師傅不用把衣服改成西裝了，晚上又告訴孫玉芹說(shuō)他只能每個(gè)禮拜天回來(lái)，也不出國(guó)了。孫玉芹實(shí)在想不通于敏要去干嘛，老郝也是支支吾吾的，于敏索性順著她的話(huà)說(shuō)是做炸彈。次日，于敏正式去上班，第一日就聽(tīng)到大家在爭(zhēng)論一個(gè)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，他也說(shuō)了幾句，也把大家擅長(zhǎng)的領(lǐng)域分析地很透徹。老郝趕來(lái)后大家才知道，原來(lái)這個(gè)看起來(lái)很厲害的人就是于敏。老郝安排于敏和陸杰一起搭檔，不過(guò)也許是剛剛的爭(zhēng)論陸杰沒(méi)有理會(huì)于敏。

孫玉芹把厚厚的，記滿(mǎn)英語(yǔ)單詞的筆記本燒了，于敏則從此投身進(jìn)了氫彈基礎(chǔ)的理論研究中。陸杰一直不服氣于敏，所以和于敏打一場(chǎng)賭，同事們擠在一起看他們的熱鬧。于敏輸給了陸杰，繞著操場(chǎng)跑了好幾圈大喊“我輸給陸杰”了。但于敏只是這一把輸給陸杰了，剛跑完沒(méi)歇口氣于敏就說(shuō)他的算法和報(bào)紙上的數(shù)據(jù)都有問(wèn)題，陸杰對(duì)此不屑一顧。

于敏總是第一個(gè)去食堂打飯，走的時(shí)候還帶點(diǎn)蘿卜條，同事們都以為他是為了占便宜，陸杰也諷刺他不應(yīng)該這么干，還偷偷把蘿卜條拿走了。直到于敏趴在桌上腹痛難忍，陸杰才意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性。送到醫(yī)務(wù)室后他才于敏有十二指腸潰瘍，肚子餓更容易加劇疼痛，這也是老毛病了。經(jīng)此，大家才解開(kāi)了對(duì)于敏的誤會(huì)，再次回去工作后，于敏發(fā)現(xiàn)自己的抽屜里塞滿(mǎn)了糧食。于敏周末回家時(shí)也忙著研究，最近糧食緊缺，孫玉芹讓他去剪點(diǎn)兒柳樹(shù)芽，至于怎么吃她有辦法。

科研工作難，再加上食物不夠，大家常常熬到晚上餓得兩眼冒金星，陸杰也是。為了解決這個(gè)問(wèn)題，于敏帶著大家下水撈魚(yú)，不過(guò)他水性不太好，就在岸邊等著。于敏的姐姐于愫來(lái)家里了，鄰里都傳于敏政審出了問(wèn)題孫玉芹要和他離婚，于愫才會(huì)拿著這么多東西來(lái)勸她。