1956年，也就是錢學(xué)森歸國后的第二年，他受周總理委托起草了《建立我國國防航空工業(yè)意見書》，這份文件成為中國導(dǎo)彈研制工程的指導(dǎo)方案，很快投入實施。

同時，電影中連凱飾演的科學(xué)家友來，原型是錢學(xué)森的同門師兄弟，科學(xué)家郭永懷。郭錢二人當(dāng)年一起考取“庚款留學(xué)”赴美，郭永懷是流體力學(xué)專家，繼錢學(xué)森之后也于1956年回國。

1960年郭永懷經(jīng)錢學(xué)森力薦，主導(dǎo)中國原子彈力學(xué)方面的研究，也是為“兩彈一星”做出卓越貢獻(xiàn)的元勛。在郭永懷回國的同一年，錢學(xué)森擔(dān)任當(dāng)時國防部第五研究院院長，負(fù)責(zé)中國的導(dǎo)彈/火箭研究工作。研究院位于當(dāng)時北京西郊，周圍荒草密布。但就是這所簡陋的研究院，匯聚了當(dāng)時中國乃至世界最頂尖的導(dǎo)彈研究人才。眾所周知，“兩彈一星”研制算不算成功，最終都需要真刀真槍地走上發(fā)射場，經(jīng)過一次次發(fā)射檢驗才算合格。為了保密需要，以及最小限度減弱導(dǎo)彈發(fā)射對周邊群眾的傷害，1958年毛主席最終批準(zhǔn)在內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗建立酒泉導(dǎo)彈試驗基地，也就是后來我們熟悉的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。這座導(dǎo)彈試驗基地雖然以酒泉命名，但它最初并不在甘肅酒泉，而是在內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗。荒無人煙的大西北雖然適合導(dǎo)彈發(fā)射，但生活條件卻極為艱苦。另外作業(yè)方式全靠人背肩扛，幾乎沒有重型機(jī)械設(shè)備。蘇聯(lián)顧問看到我們用如此原始的作業(yè)方式建設(shè)導(dǎo)彈發(fā)射基地，預(yù)判建設(shè)起碼要15年，但中國軍人靠雙手只用3年時間就在這黃沙漫天的戈壁建立起一座導(dǎo)彈基地。

1962年3月21日，東風(fēng)2號導(dǎo)彈在酒泉基地進(jìn)行首次飛行試驗，但這次試射失敗，發(fā)射后沒多久導(dǎo)彈失控墜落。經(jīng)過長達(dá)2年多的論證改進(jìn)，東風(fēng)2號導(dǎo)彈于1964年再次試射并取得成功，命名為東風(fēng)-2A。在錢學(xué)森負(fù)責(zé)的導(dǎo)彈部分成功后，原子彈也傳來好消息。

1964年10月16日，中國自行制造的第一顆原子彈在羅布泊爆炸。最終，包括核彈爆炸裝置在內(nèi)的數(shù)萬個零部件，從祖國各地運(yùn)往酒泉導(dǎo)彈發(fā)射基地。

1966年10月27日東風(fēng)-2A導(dǎo)彈攜帶原子彈彈頭，從酒泉發(fā)射擊中800多公里外的羅布泊彈著點(diǎn)，標(biāo)志著兩彈結(jié)合成功，中國從此擁有了核打擊力量。在電影《錢學(xué)森》結(jié)尾，晚年的錢學(xué)森夫婦攜手走在一起。錢學(xué)森說出自己對妻子蔣英的歉意：“如果你不是嫁給我，你會成為中國最好的女高音歌唱家”。但蔣英卻并沒有感到遺憾而是光榮，因為中國可以沒有像蔣英那樣的歌唱家，卻不能缺少像錢學(xué)森那樣的科學(xué)家。