节目通过自主报名、海选、初试、复试等一系列选拔，共有6组科学家庭脱颖而出，6位科学少年更是独当一面，他们或是化学高手、或是物理天才、或是创新达人、或是科普明星等6组家庭经过九场激烈角逐 ，最终冠军家庭将踏上海外科学之旅，约会诺贝尔奖获得者。