在研制核武器的权威物理学家中，于敏是唯一没有留过洋的人，但是这并没有妨碍他站上世界核科学的高峰。
　　他因喜欢钻研未知的知识领域，从工学院转到了物理系学习。1951年，于敏以优异的成绩从北大研究生毕业后，被慧眼识才的钱三强、彭桓武调到中科院近代物理研究所。于敏大学研究的是量子场论，进入研究所后，他转行研究原子核，发表了《关于原子核独立粒子结构的力学基础》《一个具有等间隔能谱的费米系统》等在当时水平相当高的论文。十年后，他成为了原子核领域顶级专家，并为我国原子弹工程作出了巨大贡献。
　　1957年，以朝永振一郎（后获诺贝尔物理奖）为团长的日本原子核物理和场论方面的代表团来华访问，于敏参加了接待。于敏的才华给对方留下了深刻印象。他们回国后，发表文章称于敏为中国的“国产土专家一号”。
　　1961年，于敏放弃了已取得巨大成绩的原子核研究，接受研究氢弹的任务。当时，氢弹理论在国内基本处于真空状态，找不到任何参考。虽然此时英美苏三国已经成功研制了氢弹，但是关于氢弹的资料都是绝密，我国只能完全依靠自己。仅三年时间，于敏就解决了氢弹制造的理论问题，从一个对氢弹完全不懂的人，变成了国内顶级氢弹专家，同时也是世界顶级的氢弹专家。
　　1965年初，于敏和原子能所部分同志调入二机部第九研究院。9月，于敏带领一支小分队赶往上海华东计算机研究所，利用每秒5萬次的J501计算机优化加强原子弹设计，发现了热核材料自持燃烧的关键，解决了氢弹原理方案的重要课题。1966年12月28日，我国氢弹原理实验成功。1967年6月7日，我国第一颗氢弹爆炸成功。从原子弹到氢弹，中国只用了两年八个月，为世界上最快。在研制氢弹的过程中，于敏曾三次与死神擦肩而过，但他仍坚守在科研一线。
　　至20世纪80年代中后期，于敏一直是我国第二代核武器理论设计主要学术领导人，对我国第二代核武器原理突破作出了杰出贡献。在他的领导下，大家深入分析研究各过程的物理实质，通过不多的几次核试验，成功突破了可以达到相当高水平的技术途径。
　　一生没有到国外学习深造交流是于敏一生的遗感。其实，他有无数次出国的机会，但是由于工作的关系，他都放弃了。在研制核武器的权威物理学家中，于敏是唯一没有留过洋的人，但是这并没有妨碍他站上世界核科学的高峰。