于敏是在中国核物理的几位开创者中唯一一位没有留学背景的人。在氢弹的理论探索中,于敏几乎从一张白纸开始,依靠自己的勤奋,举一反三。克服重重困难,自主研发,解决了氢弹研制中的一系列基础问题。1967年,中国完成了氢弹核爆实验。从 原子弹到 氢弹,中国只用了两年零八个月,这是世界上最快的速度。在氢弹研制过程中,于敏提出了从原理到构形基本完整的设想,成为中国氢弹研制中的关键人物。
从20世纪70年代起,于敏和其他学者一起倡导、推动加快我国的 惯性约束聚变研究,并将它列入我国高技术发展计划,大大推动了我国国防科技的进步。
从60年代开始,于敏放弃了个人热爱的基础物理专业,此后30年一直隐姓埋名,于敏一生只有两次公开露面,一次是1999年,国家为 两弹一星元勋授奖,另外一次是2015年1月9日, 国家科技奖颁奖,于敏成为最高科技奖的唯一获得者。