1964年，中国大陆研制的第一颗原子弹爆炸成功，对岸的台湾省因此对开展核武器研制的兴趣极大增加。
上世纪六十年代末，台湾制定了核武器发展计划，并正式展开。当时，刚刚从陆军理工学院毕业的张宪义被安排到了筹备处工作，开始了核武器研制工作。
由于发展核武并非一朝一夕能成之事，著名物理学家吴大猷也持反对态度。但他向蒋介石建议可以借发展电力的名义从美国购买核原料，日后再作打算。
1970年，台湾向美国此案够了核能发电厂，与此同时，研制核武器方案的「桃园计划」也秘密启动。
1976年，蒋经国向美国方面作出了不会发展核废料再处理设施的保证。然而，1977年，便有检查人员发现台湾违反安全防护规定，试图把台湾研究用反应器的核废料拿到设施外去使用。
1978年，台湾一个研究机构的科学家一直致力于研究激光铀浓缩技术，而这项技术显然能够运用于武器。同时，台湾省内也培养不少这方面的人才。张宪义便是其中一位。
1969年，张宪义被送往美国留学，攻读有关核工程方面的学位，并成功获得了田纳西大学的核工程博士学位。
1976年，张宪义学成归来，再次被安排到了核研究所。此时的台湾在核武器研究方面已经取得了不少成果。
而且，在蒋经国多次假意作出不开展核武器研究的保证后，台湾仍然在积极研制，并加快了进度，唯一作出改变的便是提高了保密程度。
台湾省研制核武器已经踩到了美国的红线，于是，美国开始想方设法制止。
1984年，张宪义升任核研究所副所长，并晋升为大校军衔。同样也是在这一年，他被美国吸收为「间谍」，开始向美方提供台湾在核武器研发方面的内容、进度等。同时，他也从谈话中获取美国的态度。
实际上，这时的张宪义已经成为了一名「通美间谍」。从张宪义提供的情报中，美方判断台湾的核武器发展已经接近成形。
为了彻底覆灭台湾发展核武器的目的，美国开始说服张宪义「叛逃」，并让他提供更加确凿的研究进度作为证据透露给美方，以便美方对此作出有效的动作。
1988年1月12日，张宪义带着一家人逃往美国，并向美国方面交代了台湾研制核武器的内幕。后来，他更是出现在美国国会秘密听证会上作证。
消息传出后，引起国际社会一片哗然，中国大陆也做出了强烈反应。美国方面随即采取行动，要求终止核武器研究计划。1月18日，美国便强行拆除了台湾省内的一切有关设备，并将所有的东西全部运走。
至此，台湾的核武器研制计划彻底破产。张宪义「叛逃」令蒋经国深受打击。
而张宪义在美国过上了平静的生活。直到2016年，顶着「叛徒」头衔的张宪义在一次访谈中，第一次向外界透露了当年的内幕，他表示，自己在离开台湾前，曾在办公桌上留下了一份辞呈，上面提到「不希望有政治野心的人滥用核武的威力」。
同时，张宪义也指出：「台湾停止研发核武器，是双赢的结果。」他表示，自己是台湾人，更是中国人，在意识到核武器给人类带来的巨大危害后，便不能够看到海峡两岸同胞将来有一天深受核武器折磨自相残杀。
因此，他最终下定决定，做一个「叛徒」，但他心中从未将自己定义为「叛徒」，因为他知道自己只是选择了用另一种方式守护着这片土地上的同胞。
如今，越来越多的人开始理解张宪义的选择，并感谢他为两岸和平作出的努力，不少网友更是将他称作英雄。
