少年侯德榜在福建閩侯縣度過童年時期，以半耕半讀的方式勤奮求學(xué)，因刻苦鉆研被鄉(xiāng)鄰譽為“掛車攻讀”。在祖父支持下進(jìn)入十三姑創(chuàng)辦的洋學(xué)堂，首次接觸西方科學(xué)文化。目睹列強以鴉片荼毒國人身心，他與伙伴劉望利、小雙及嚴(yán)大仙等人聯(lián)手揭露洋商販賣鴉片的罪行，并通過多方查訪掌握治療瘧疾的關(guān)鍵藥方。在多次抗?fàn)幹?，侯德榜目睹同胞因科技落后而受欺凌的慘狀，逐漸確立以科學(xué)強國的理想。他帶領(lǐng)同伴突破技術(shù)封鎖研制藥品的過程，成為其投身化學(xué)工業(yè)救國道路的起點。影片通過數(shù)次關(guān)鍵事件展現(xiàn)少年侯德榜如何在家鄉(xiāng)民眾見證下完成從求知者到科技救國實踐者的蛻變，最終踏上赴外留學(xué)鉆研化工的征程。