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。
张新成,付辛博,赵志伟,刘一宏,肖雨,张歆怡,耿嘉唯,龙政璇,章申,郑玉,马跃,薛佳凝,柴蔚,于波,由立平,高子沣,丁海峰,张隽溢,杜志国,文静,许榕真,庞瀚辰,蒋龙
王安宇,王玉雯,黄子琪,赵佳丽,张帆,杨昀昊,耿乐,张宥浩,孙嘉灵,程莉莎,郭晓东
褚栓忠,梁琳琳,乔大韦,刘园媛,罗京民,花菲,武笑羽等
孙俪,董子健,胡杏儿,高鑫,陈瑶,童蕾,叶青,康宁,徐崴罗,邬君梅,刘钧,张晨光,赵龙豪,冯雷,周野芒,吴玉芳,范世錡,曲哲明,王文娜
任达华,朱雨辰,张龄心,黄羿
任嘉伦,宋祖儿,宣言,范帅琦,赫雷,刘若谷,刘琪锜,姚一奇,张垒,曹骏,陈家乐,哈妮克孜,黑子,孙天宇,徐百慧,李彧,李进荣,宗峰岩,陈依莎,王伊瑶