1964年，中國大陸研制的第一顆原子彈爆炸成功，對岸的台灣省因此對開展核武器研制的興趣極大增加。
上世紀六十年代末，台灣制定了核武器發展計劃，並正式展開。當時，剛剛從陸軍理工學院畢業的張憲義被安排到了籌備處工作，開始了核武器研制工作。
由於發展核武並非一朝一夕能成之事，著名物理學家吳大猷也持反對態度。但他向蔣介石建議可以借發展電力的名義從美國購買核原料，日後再作打算。
1970年，台灣向美國此案夠了核能發電廠，與此同時，研制核武器方案的「桃園計劃」也秘密啟動。
1976年，蔣經國向美國方面作出了不會發展核廢料再處理設施的保證。然而，1977年，便有檢查人員發現台灣違反安全防護規定，試圖把台灣研究用反應器的核廢料拿到設施外去使用。
1978年，台灣一個研究機構的科學家一直致力於研究激光鈾濃縮技術，而這項技術顯然能夠運用於武器。同時，台灣省內也培養不少這方面的人才。張憲義便是其中一位。
1969年，張憲義被送往美國留學，攻讀有關核工程方面的學位，並成功獲得了田納西大學的核工程博士學位。
1976年，張憲義學成歸來，再次被安排到了核研究所。此時的台灣在核武器研究方面已經取得了不少成果。
而且，在蔣經國多次假意作出不開展核武器研究的保證後，台灣仍然在積極研制，並加快了進度，唯一作出改變的便是提高了保密程度。
台灣省研制核武器已經踩到了美國的紅線，於是，美國開始想方設法制止。
1984年，張憲義升任核研究所副所長，並晉升為大校軍銜。同樣也是在這一年，他被美國吸收為「間諜」，開始向美方提供台灣在核武器研發方面的內容、進度等。同時，他也從談話中獲取美國的態度。
實際上，這時的張憲義已經成為了一名「通美間諜」。從張憲義提供的情報中，美方判斷台灣的核武器發展已經接近成形。
為了徹底覆滅台灣發展核武器的目的，美國開始說服張憲義「叛逃」，並讓他提供更加確鑿的研究進度作為證據透露給美方，以便美方對此作出有效的動作。
1988年1月12日，張憲義帶著一家人逃往美國，並向美國方面交代了台灣研制核武器的內幕。後來，他更是出現在美國國會秘密聽證會上作證。
訊息傳出後，引起國際社會一片嘩然，中國大陸也做出了強烈反應。美國方面隨即采取行動，要求終止核武器研究計劃。1月18日，美國便強行拆除了台灣省內的一切有關器材，並將所有的東西全部運走。
至此，台灣的核武器研制計劃徹底破產。張憲義「叛逃」令蔣經國深受打擊。
而張憲義在美國過上了平靜的生活。直到2016年，頂著「叛徒」頭銜的張憲義在一次訪談中，第一次向外界透露了當年的內幕，他表示，自己在離開台灣前，曾在辦公桌上留下了一份辭呈，上面提到「不希望有政治野心的人濫用核武的威力」。
同時，張憲義也指出：「台灣停止研發核武器，是雙贏的結果。」他表示，自己是台灣人，更是中國人，在意識到核武器給人類帶來的巨大危害後，便不能夠看到海峽兩岸同胞將來有一天深受核武器折磨自相殘殺。
因此，他最終下定決定，做一個「叛徒」，但他心中從未將自己定義為「叛徒」，因為他知道自己只是選擇了用另一種方式守護著這片土地上的同胞。
如今，越來越多的人開始理解張憲義的選擇，並感謝他為兩岸和平作出的努力，不少網友更是將他稱作英雄。
