10年“文化大革命”，中国的科技事业受到严重破坏，科技实力明显下降。
1978年3月18日至31日，中共中央在北京召开了有6000多名代表参加的全国科学大会。又一次动员全国人民向科学技术现代化进军。大会制定了《1978—1985年全国科学技术发展纲要（草案）》，表彰了826个先进集体，1192名先进科技工作者及7657项优秀科技成果的完成单位与个人，向先进集体和个人颁发了奖状。会上，邓小平同志精辟地提出了科学技术是生产力、科学技术现代化是实现四个现代化的关键、知识分子是工人阶级的一部分等重要论述，使科技事业进入了一个新的发展阶段，迎来了科学的新春。
大会闭幕时，86岁高龄的中国科学院院长郭沫若发表了书面讲话《科学的春天》，并由著名播音员虹云当场朗读。会场上顿时响起一阵阵春潮般的掌声。这个书面讲话就成为中国科学发展史上的名篇力作。
到1994年底，全国国有企事业单位专业技术人员达1865.9万人，是1978年的4.3倍；独立科技研究开发机构达到5860个；各类高校创办研究开发机构达到3000个；大中型工业企业中已设立11656个技术开发机构。
1995年5月6日，中共中央、国务院下发了《关于加速科学技术进步的决定》。接着于5月26日至30日，召开了全国科学技术大会，号召全面落实“科学技术是第一生产力”的思想，坚定不移地实施“科教兴国”战略，为使中华民族在21世纪自立于世界先进民族之林而努力奋斗。这次大会是在改革开放和社会主义现代化建设新形势下召开的一次具有重要意义的会议，是继1956年、1978年之后我国科技发展史上的第三个里程碑。
中国的科学技术开始了进入了快速发展的轨道。“863”计划、“火炬”计划等一大批重大研究项目相继实施，中国的科学技术又一次迎来了辉煌。
1980年1月6日，我国第一批赴南极考察科学家出发。5月18日，我国向太平洋成功地发射了第一枚运载火箭。
1981年2月10日，我国自己设计制造的第一座大型高通量原子反应堆建成。同年6月6日，被国际上被称为“杂交水稻之父”的袁隆平等培育的籼型水稻获建国50年来唯一的国家技术发明特等奖。
1982年12月22日，我国自行设计、制造的首台质子直线加速器在中科院高能物理所建成。
1984年9月21日，我国目前最大的一座受控热核聚变研究实验装置——“中国环流器1号”顺利启动。
1986年3月3日，王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位老科学家给中共中央写信，提出要跟踪世界先进水平，发展我国的高技术的建议。这封信得到了邓小平同志的高度重视。经过广泛、全面和极为严格的科学和技术论证后，中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划（863计划）纲要》。从此，中国的高技术研究发展进入了一个新阶段。
1986年12月19日，我国第一个遥感卫星地面站建成。12月24日，赵忠贤等发现新型超导材料。12月31日，我国核潜艇首次远航成功。
1988年7月13日，我国最大的重离子物理实验设备——兰州重离子回旋加速器总装完毕，同年12月12日建成并引出碳离子束。10月16日我国第一座高能加速器——北京正负离子对撞机首次对撞成功。
1989年3月10日，我国首胎“试管绵羊”在内蒙古大学诞生。11月11日世界上第一座低温核供热反应堆达到临界。
1990年6月23日，我国首次将细菌杀虫基因导入棉花，获得转基因抗虫棉植株。
1991年12月18日，我国自己设计建造的第一座核电站——秦山核电站并网发电成功。1992年，中国载人飞船正式列入国家计划开始研制，这项工程后来被命名为“神舟”号飞船载人航天工程。“神舟”号飞船分别于1999年11月20日、2001年1月10日、2002年3月25日和2002年12月29日成功进行了四次无人试验发射。
1993年5月26日，我国自行研制的两套自由电子激光装置“神光1号”和BFEL运行成功。
1994年4月20日，中国科技网通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接。从此我国被国际上正式承认为有Internet的国家。
1995年5月11日，曙光1000 大规模并行计算机研制成功。7月23日，我国在世界上首次合成新核镤-239.
1997年1月6日，中科院国家基因中心洪国藩等在世界上首次构建水稻基因组物理全图成功。
1998年6月3日，由我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪（AMS）搭乘美国“发现号”航天飞机顺利进入太空。12月15日，我国在世界上首次克隆神经性耳聋疾病基因。
1999年9月，中国加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%，也就是3号染色体上的3000万个碱基对，使中国成为继美、英、日、德、法之后第六个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的唯一发展中国家。
2000年4月，中国完成人类基因组计划1%的测序工作。
2000年6月26日，我国科学家和五国科学家一起向世界公布人类基因组“工作框架图”。
2003年4月14日，美、英、日、德、法、中六国首脑发表了“人类基因组联合宣言”，宣告“人类基因组计划”的完成。
2003年10月15日9时整，神舟5号载人飞船发射成功，将中国第一名航天员杨利伟送上太空。飞船经过绕地球14圈以后，于次日6点23分在内蒙古阿木古郎草原安全着陆，航天员自主走出返回舱，状态良好。这次航天飞行任务的顺利完成，标志着我国突破和掌握了载人航天的基本技术，完成和实现了中国载人航天工程第一步的计划和目标，使中国成为世界上第三个，也是发展中国家第一个能够独立开展载人航天活动的国家。
2004年6月30日，“863计划”重点项目——“曙光4000A”以每秒10万亿次的运算速度成为国内计算能力最强的超级计算机，在之前公布的全球高性能计算机排行榜中，这一计算机系统位列全球第十，创造了中国超级计算机的最好成绩。