影片根據華大基因研究院真實事跡改編，講述王建國、楊明遠、趙普三位博士在美留學期間參與"人類基因組計劃"并完成1%測序任務，其科研成果震驚國際。懷揣科技報國理想歸國后，他們在深圳創立博大基因研究中心，卻遭遇資金短缺、設備落后等困境。2003年SARS肆虐期間，團隊與加拿大科研組同步展開病毒基因測序攻關，終因技術代差遺憾告負。核心成員趙普在項目受挫后選擇離開團隊，赴西藏偏遠地區支教扶貧。剩余兩位科學家堅守科研陣地，在國家支持下轉而啟動水稻基因組測序項目，最終以自主創新技術實現突破性成果。