《世纪之约》讲述了冷战结束后，一批曾参与“两弹一艇”建设的核工业功臣走出大西北深山中的核潜艇基地，来到改革开放前沿的大特区，投身中国第一座大型商用核电站建设与管理的故事。以雷默为代表的核工业人告别长期保密、半军事化的生活，在一座由中国与法国等二十四个国家合作建设的核电站里，面对开放的国际舞台，开始转变观念，尝试完成第二次创业，实现与国际接轨。
南海核电站最核心的核岛，即反应堆部分，由法国托马斯公司供应设备并担任工程总承包商。托马斯现场总裁博德轻视中国人，作为业主代表的雷默为了维护中国人的尊严，凭借智慧在首次交锋中压制了博德的傲慢，确立了中方中和公司作为核岛安装分包商的地位。然而，南海公司董事长梁栋的女儿梁小可，作为新一代知识女性的代表，却认同法方观点，认为连厕所都管不好的中国人，既无法胜任安装分包工作，也没有能力承担核电站的施工管理。
施工开始后，中和公司沿用盲目大会战、加班抢工和劳动竞赛等传统做法，很快出现辅助设备拖期、贮油管道和贮油罐漏油等事故，核岛土建工程中还发生了混凝土漏放钢筋的问题。以业主副总经理周至为代表的一部分人没有认真反思自身原因，反而把责任推给外方，甚至打着狭隘爱国主义的旗号，主张抛开外方施工标准，完全按照中国人的方式建设。究竟是迁就盲目自大的民族心理，固守落后的生产和管理模式，还是像雷默那样放下身段，虚心学习国际先进的管理与施工经验，成为摆在所有南海人面前的艰难选择。这场选择，本质上也是落后与先进生产力之间的较量。
作为南海公司决策者的梁栋，是老一代无产阶级革命家精神的缩影。经过一段痛苦而激烈的思想斗争，他与雷默等真正心系国家的建设者终于认识到，民族复兴不仅需要王进喜式艰苦奋斗的精神，也必须融入科学精神。南海人由此展开彻底的思想解放，以开放、务实的观念取代固守成规的落后思维，采用“影子跟踪”等方式向外方学习，并自上而下接受先进的管理经验。
这一转变并不轻松。曾经参与“两弹一艇”建设、长期作为核工业旗帜的功臣们，一度成为傲慢的法国人的助手，甚至只能承担电脑录入员和劳务人员的工作；中和公司也从昔日的主力变成主要为法国人提供劳务的分包单位。无
