新中國成立之後，國家便開始著手國家建設事業，此時正是國家用人之際，科技人才顯得尤為重要。許許多多在海外留學的知識分子紛紛響應國家的號召，無論多麼遙遠，無論多麼困難，為赴國家建設事業，義不容辭，堅定地踏上了回國之路。郭永懷便是其中一位。在錢學森先生克服困難回國之後，郭永懷也緊隨師哥的腳步，重回故裡。
郭永懷是一位有著一顆誠摯的愛國之心的天才少年。即使九歲開始學習生涯，但天資聰穎的他成績優越。因為成績優異，郭永懷取得了去英國留學的資格，這是一個很好的深造機會，郭永懷對此也十分期待。但當得知此次留學將會在日本遊玩的消息時，郭永懷毅然放棄。幸運的是，不久之後，郭永懷被保送至多倫多大學。郭永懷憑藉空氣動力學領域的論文取得了博士學位。隨後，他進入了康奈爾大學。在此期間，郭永懷努力攻克使飛機突破聲障這一難題。終於，他提出了PLK理論，此後，郭永懷開始發光發熱。
雖然身在別國他鄉，郭永懷的心卻時時牽掛著祖國。新中國成立後，郭永懷深覺自己一身的才華應當發揮它最大的價值—為國家作貢獻。於是他決定回國。彼時的郭永懷已是光環繞身，這樣一個優秀人才在哪兒都是受歡迎的，美國也不例外。郭永懷的回國之路也變得艱難。郭永懷回國心切，即使美國威逼利誘也不能阻止他回國的腳步。
成功回國後，郭永懷立馬投入工作當中。郭永懷認真負責每一個組織下達的任務，即使是從來沒觸碰過的飛彈領域，郭永懷也毫不推辭，並以更加認真的態度，投入更多的精力去完成它。因為有他的堅持與付出，1964年10月，中國第一顆原子彈試爆成功了！郭永懷將其一生傾注於學習科研，將自己的全部才華甚至是生命奉獻給祖國。1968年，郭永懷乘飛機遇難，而在他臨死之際，緊緊抱住的是絕密的飛彈數據！