安伏诚是一位航天工程师，当他得知中国关于北斗三号的建设消息后，他感到兴奋与骄傲，辞去了国外的工作加入了北斗研发团队。安伏诚得到了通信中心主任邓广春的支持，并找来了因失败而一蹶不振但实际上实力超强的工程师吴桐和一心想要实现理想抱负的程序员夏飞雪，三人组成了合作小组，并提出了全新的方案。
在专家评定的过程中，安伏诚因想法太冒险，未被接纳，不过他们的思路还是得到了欣赏，三人被引入核心研发团队。三人各有专长，不过性格各异，人无完人，他们也有缺点，安伏诚不善合作，吴桐优做事犹豫，夏飞雪则很冲动。他们克服了各自的差异，突破了重重难关，在经历了诸多失败后，他们终于想出了一个完善的方案。