1960年，一场罕见的天灾人祸袭击了中国，带来了严重的粮食饥荒。在城市乡村，到处可见一个个蜡黄脸色的水肿病患者倒下。这时候，已经30岁的袁隆平，堂堂5尺之躯，不但直接经历了饥饿的痛苦，还眼睁睁地看着前几天还在言笑晏晏的邻居一个个倒下。
他的心里痛苦万分，每天晚上，都辗转反侧不能安睡。他想：盘古开天辟地，人类呱呱诞生，从那一刻起，摆脱饥饿，奋力生存便成了人类的主题。滚滚历史长河中的历朝历代，各君各王，虽在不同王国却拥有着同一个亘古不变的梦想——解决粮食问题。民以食为天，人类从未停止过对饥饿的抗争，从未停歇过对粮食的渴望。在旧社会，人民受统治阶级的剥削压迫，受战争的痛苦，缺衣少食，流离失所。而今天，新中国已经成立了10年，人民早已当家做主人，但仍未摆脱饥饿对人们的威胁。遇上像今天这种灾害，还是只能“靠天吃饭”、“听天由命”。
终于，在这样一个平凡的暗夜里，袁隆平做了一个决定，并在以后的人生中为之奋斗不休，那就是：他决心努力发挥自己的才智，用学过的专业知识，尽快培育出亩产过400千克、500千克、1000千克的水稻新品种，让粮食大幅度增产，用农业科学技术战胜饥饿。
这位坚强而勤奋的科学家，依据对遗传学已有的较深的认识，对试验田里的退化植株仔细进行观察和统计分析，不仅论证“鹤立鸡群”的稻株是“天然杂交稻”，而且从其第一代的良好长势，充分证明水稻也存在明显的杂交优势现象，试验结果使他确信，搞杂交水稻的研究，具有光明的前景可是，杂交水稻是世界难题。因为水稻是雌雄同花的作物，自花授粉，难以一朵一朵地去掉雄花搞杂交。这样就需要培育出一个雄花不育的稻株，即雄性不育系，然后才能与其他品种杂交。这是一个难解的世界难题。袁隆平知难而进，他认为，雄性不育系的原始亲本，是一株自然突变的雄性不育株，也能天然存在。中国有众多的野生稻和栽培稻品种，蕴藏着丰富的种子资源，是水稻的自由王国，“外国没有搞成功的，中国人不一定就不能成功”。
于是，袁隆平迈开了双腿，走进了水稻的莽莽绿海，去寻找这从未见过、而且中外资料没见过报道的水稻雄性不育株。时间一天天过去，袁隆平头顶烈日，脚踩烂泥，驼背弯腰地、一穗一穗地观察寻找。“功夫不负有心人”，终于在第14天发现了一株雄花花药不开裂、性状奇特的植株。袁隆平欣喜若狂。
1963年6月到1965年7月，他和妻子邓则，又找到了6株雄性不育的植株。成熟时，分别采收了自然授粉的第一代雄性不育材料种子。经过2年的试验和科学数据的分析整理，撰写出第一篇重要论文《水稻的雄性不孕性》，发表在1966年《科学通报》第17卷第4期上。文中还预言，通过进一步选育，可以从中获得雄性不育系、保持系（使后代保持雄性不育的性状）和恢复系（恢复雄性可育能力），实现三系配套，使利用杂交水稻第一代优势成为可能，将会给农业生产带来大面积、大幅度的增产。这篇重要论文的发表，被一些同行们认为是“吹响了第二次绿色革命”的进军号角。
又经过8年历经磨难的“过五关”（提高雄性不育率关、三系配套关、育性稳定关、杂交优势关、繁殖制种关），到1974年配制种子成功，并组织了优势鉴定。1975年又在湖南省委、省政府的支持下，获大面积制种成功，为次年大面积推广作好了种子准备，使该项研究成果进入大面积推广阶段。
国务院作出了迅速扩大试种和大量推广杂交水稻的决定，到1988年全国杂交稻面积1.94亿亩，占水稻面积的39.6％，而总产量占18.5％。10年全国累计种植杂交稻面积12.56亿亩，累计增产稻谷1000亿千克以上，增加总产值280亿元，取得了巨大的经济效益和社会效益。群众都用朴实的语言，表达着对袁隆平的真心感谢。
而袁隆平并没有满足。他平生有两大心愿：一是把“超级杂交稻”合成；二是让杂交稻走向世界。到了20世纪80年代初期，面对世界性的饥荒，袁隆平心中再一次萌发了一个惊人的设想，大胆提出了杂交水稻超高产育种的课题，试图解决更大范围内的饥饿问题。
袁隆平以强烈的责任感发表了《杂交水稻超高产育种探讨》一文，提出了选育强优势超高产组合的4个途径，其中花力气最大的是培育核质杂种。可是多年的育种实践，却没有产生出符合生产要求的组合。他便果断迅速地从核质杂种研究中跳了出来，向新的希望更大的研究领域去探索。
袁隆平凭着丰富的想象、敏锐的直觉和大胆的创造精神，认真总结了百年农作物育种史和20年“三系杂交稻”育种经验，以及他所掌握的丰富的育种材料，于1987年提出了“杂交水稻育种的战略设想”，高瞻远瞩地设想了杂交水稻的两个战略发展阶段，即三系法为主的器种间杂种优势利用；两系法为主的籼粳亚种杂种优势利用；一系法为主的远缘杂种优势利用。这是袁隆平杂交水稻理论发展的又一座新高峰。
随着袁隆平的成就，各项荣誉也随之而来：国际水稻研究所所长、印度前农业部长斯瓦米纳森博士高度评价说：“我们把袁隆平先生称为‘杂交水稻之父’，因为他的成就不仅是中国的骄傲，也是世界的骄傲，他的成就给人类带来了福音。”然而，对于众多的头衔和兼职，袁隆平能辞去的坚决辞去，能不参加的会议一般不参加，梦魂萦绕的只有杂交稻。
他曾经深情地说：“我做过一个梦，梦见杂交水稻的茎秆像高粱一样高，穗子像扫帚一样大，稻谷像葡萄一样结得一串串，我和我的助手们一块在稻田里散步，在水稻下面乘凉。”