该剧取材于首批八位“共和国勋章”获得者的真实故事，以“国家叙事、时代表达”的艺术手法，用单元剧的形式，将首批八位功勋人物的人生华彩篇章与共和国命运串联起来，诠释了他们“忠诚、执着、朴实”的人生品格和献身祖国人民的崇高境界。
李延年（王雷 饰）：讲述其在抗美援朝战场上的英雄故事。
于敏（雷佳音 饰）：从少年、青年和中年三个时期讲述他投身国防安全事业的故事。
张富清（郭涛 饰）：描绘其作为战斗英雄转业后扎根基层的故事。
黄旭华（黄晓明 饰）：以核潜艇下潜极限为故事压力点和戏剧转折点，再现我国自主研发核潜艇的艰难历程。
申纪兰（蒋欣 饰）：着重展现她首倡"男女同工同酬"并当选第一届全国人大代表的经历。
孙家栋（佟大为 饰）：以无数次的试验失败为切入点，展现其代表的中国科学家永不言弃的探索精神。
屠呦呦（周迅 饰）：展示她研发抗疟新药青蒿素的全过程，并回答人们对其个人获得诺贝尔奖的某些疑惑。
袁隆平（黄志忠 饰）：从梦境展开，讲他如何为祖国和世界人民的温饱问题不懈奋斗。
姚笛,郭品超,赵亮,何赛飞,杨青,唐文龙,王丽云,吕中,刘羽琦,李世鹏,文梦洋,岳红,王迅,孙浩,岳跃利
孔雪儿,任豪,赵顺然,胡丹丹,管栎,陈紫函,孔连顺,赵品霖,刘美彤,何奉天,何明翰,王梓薇,郑舒环,李宗霖,林梦棋 ,马倩倩,苏梦芸,蒙恩,李思奇,乔骏达,郁子阳,祖怀,王薪茹
窦靖童,王传君,颜丙燕,宋妍霏,贺开朗,牛超,邬家楷,田壮壮,陈震,赞多,金龙镒,黄艺馨,刘杰毅,陈三金,张夏伟
赵今麦,张凌赫,董洁,保剑锋,董璇,张铎,沈佳钰,午圣,马启越,左林杰,胡嘉欣,刘俊坚,柴宗立
李兰迪,敖瑞鹏,余承恩,沈羽洁,任重,丁嘉丽,戴春荣,邓英,赵滨,曾泳醍,李岱昆,杨仕泽,恬妞,李晟,胡小庭,李彧,季肖冰,金九熹,郑奇,李世鹏,程泓鑫,王路晴,于轩晨,刘一宏,孙雪宁,王俊笔,潘珺雅,崔宝月,胡亦瑶
杨洋,金晨,汪铎,赵小棠,赵晴,金佳悦,荣梓希,张婉儿,胡宇轩,张翔,娜一,陈震,施予斐,李圣佳,梁咏妮,刘珂君,李熹子,廖语辰,严丰,陈柏融,常荻,刘天宝,喻亢,王海祥,祖卡尔,曹明华,李越,丁桥,刘頔,曹赞,孙一鸣,柳仕炎,郭馨钰,张怀公,柳岩,李乃文,金士杰,贾冰,颖儿,吴樾,曹骏,管云鹏,颜丹晨,张海宇,曲高位,王冠,宿宇杰,徐海乔,张耀,张晓晨,车保罗,宗峰岩,王同辉,尹铸胜,刘亚津,李明,穆宁,罗光旭,杜奕衡,朱辉