原子弹研制是一项涉及多种学科、综合性很强的工作，需要有多种专业、高水平的科技人员通力协作。苏联毁约以后，王淦昌二话没说，告别了妻子儿女，打起背包，穿起布衣服，化名“王京”，三天之内便奉命到核武器研究院报到了。

“失踪”之后的王淦昌在四年时间里，时而奔走在长城内外的荒山野岭，时而到茫茫的戈壁滩风餐露宿，在凛冽的寒风里，在炎炎烈日下，他和参加研制中国第一颗原子弹的人们，历尽艰辛，利用极为简陋的条件，从理论物理、爆轰物理、中子物理、金属物理和弹体弹道等几个方面，进行了探索。

在荒凉的戈壁滩，在西北核武器研制基地，平均海拔3200米，年平均气温在摄氏零下0.4度，高寒缺氧，自然条件十分恶劣。王淦昌等人，喝的是煮不沸的水，吃的是夹生饭；粮食、副食供应不足的时候，他们就打骆驼草子，开荒种地，打猎捕鱼，千方百计地补充主副食品。1968年，王淦昌与朱光亚、郭永怀三位科学家准备一起去基地，他和朱光亚因为临时有事未能成行，郭永怀因飞机在北京机场上空失事而遇难。听到这个消息，人们十分震惊，设想如果三位杰出的科学家同乘那架飞机，中国的核科学事业将是一种怎样的局面。

1979年冬天，72岁的王淦昌教授加入了中国共产党。入党那天，他说：“生命毕竟是有限的，我要把余年用来给人民造福，尽一个科学家的本分!”

在北京西山脚下的原子能研究所里，古稀之年的王淦昌还在孜孜不倦地带领年轻人研究受控热核聚变。人们问他为什么年逾古稀还不知疲倦地工作时，他说：“要知道，一升海水所含的氡放出的能量，相当于300升汽油燃烧后放出的能量呢!我们的实验如果成功了，我国的能源就不愁了。”

王淦昌又说：“受控热核反应的实现，将是人类解决长远能源问题的根本途径。我要在有生之年，竭尽全力研究它，争取早日在中国实现受控热核发电，让大海为人类提供无穷的能源。”

由于王淦昌教授对中国科学技术事业和国防建设的卓越贡献，使他成为两项国家自然科学一等奖和一项国家科学技术进步特等奖的主要获得者之一。在近60年的漫长岁月里，王淦昌教授一直奋斗在科研前沿，为中国核科学技术的发展，不断开拓新的科学领域。