本剧改编自作家、科学编辑兼广告撰稿人邦妮·加默斯的同名小说。

建国初期，只懂科研不懂生活的“傻子”物理学家王怀民留苏归国后不久，妻子就因难产而亡，妇科医生杨佳蓉主动承担起照顾新生儿的责任。1958年二机部九所成立后，王怀民与科学家彭雄飞、黄凯华等人加入九所开始了原子弹研发工作。他们在研发过程中渡过了研发条件艰苦、自然灾害、中苏关系破裂等重重危机。同时，军人陶志纲带领着军队在罗布泊无人区中建立起试验基地。解决了设计方案、浓缩铀提炼等难题后，科学家们自主研发的原子弹终在1964年成功引爆。可是王怀民却因为长年艰苦工作和核辐射患上癌症，在生命的最后，王怀民终于明白生活的真

一心只想赶快毕业，拥有一份稳定工作和收入的女大学生白凌凌，在毕业论文答辩现场，被一个旁听答辩的陌生人， 提出了各种刁钻的问题，面对攻势逼人的陌生人，白凌凌无力招架，最终被延毕。 而这个杀千刀招人烦的男人居然是学校新来的研究生，也就是自己理论上的师兄—— 杨岚航。本以为是冤家路窄狭路相逢，不想杨岚航的出现却成为了她原本笔直人生路上的拐点，成为了她最不敢奢望的惊喜和未知。

2007年，地球基础科学出现了异常的扰动，科学界人心惶惶。离奇自杀的科学家，近乎神迹的倒计时，行事隐秘的科学边界，神秘莫测的《三体》游戏……纳米科学家汪淼被警官史强带到联合作战中心，并潜入“科学边界”组织协助调查，在调查过程中，汪淼和史强接触到一个名为ETO的组织，并发现《三体》游戏的秘密，竟是两个文明为了生存空间，孤注一掷的生死相逐，在众人的共同努力下，汪淼、史强等人坚定信念、重燃希望，带领大家准备一起面对即将来临的人类危机。

龙卷风的暴戾和神秘吸引了大批科学家的深入研究，深入风暴中间是最危险的行为，但亦是探索龙卷风最有效的方法。乔（海伦·亨特 Helen Hunt饰）和离婚的丈夫比尔（比尔·帕克斯顿 Bill Paxton饰）就是这类“与龙共舞”的科学家，即使他们感情已经破裂，比尔也已找到新的恋人，但出于对龙卷风研究的痴迷，他们还是决定共同追逐一场俄克拉何马州的飓风，并把新研制成功的探测仪“多萝西”放到龙卷风中心收集数据。他们驾驶着破旧的货车，带领着追风队，向最危险的地方进发。同时，另一队装备精良的人马也朝着这个方向驶去，由裘