国际航空地球物理领域的竞争不亚于核研究，深地探测高精度仪器装备，国外对华封锁，人才争夺白热化。国家一次高级别深夜会议后，正在外军潜艇做实验工作的黄大年(丁勇岱 饰)，回到祖国。他立志用5年对国外同类项目50年的成果实现弯道超车。在一线做技术员的程果(吴军忱 饰)，带着受挫情绪加入科研团队并攻读博士，90后李斯华带着烂漫梦想，在“李四光实验班”遇到班主任黄大年。祖国的发展和需要，让黄大年誓做“科研疯子”“拼命黄郎”，历经理念碰撞、团队磨合，他的研究最终摆脱国外封锁，彰显中国力量。黄大年实现了父母遗愿，让中国课题站上世界之巅，他用自己的生命唱响《我爱你，中国》。
