20世纪50年代，彭士禄通过考试赴苏联留学。
1955年，因国家建设的需要，中国把原子能工业建设提上议事日程。1956年，彭士禄即将毕业之际，被正在苏联访问的国防部副部长陈赓召到中国驻苏大使馆。陈赓告诉他：“中央已决定，选一批留学生改行学原子能核动力专业，你愿意改行吗？”
“只要祖国需要，我当然愿意。”彭士禄坚定地回答！自此，他的人生与核动力结缘。
20世纪50年代末，学成回国的他被安排在原子能所工作，主攻核动力。
1958年，我国启动核动力潜艇工程项目。1959年，苏联以技术复杂、中国不具备条件为由，拒绝为研制核潜艇提供援助。对此，毛泽东同志掷地有声：“核潜艇，一万年也要搞出来！”
没有图纸资料，没有权威专家指导，大多数人也不懂核，搞核潜艇全靠“自教自学”，这是彭士禄和同事们必须面对的现实。
为了大量获取前沿知识，他带领团队恶补英语，用两年时间攻克了英语阅读关，摸清了国外核电站、核动力装置的基本情况。“每天晚上，彭士禄办公室的灯总是最后一个熄灭。”一位同事回忆说。
上世纪60年代，彭士禄主持了潜艇核动力装置的论证和主要设备的前期开发。1965年，核潜艇项目正式启动。彭士禄告别妻子儿女，走进条件艰苦的四川深山，参与筹建中国第一座潜艇核动力装置陆上模式堆试验基地。
在粮食不够、靠野菜充饥的年代里，没有电脑，仅有一台手摇计算器，靠拉计算尺、打算盘计算。但仅用6年，1970年8月30日，中国建造的1∶1核潜艇陆上模式堆启动试验，实现了满功率运行。仅约4个月后，1970年12月26日，中国自主研制的第一艘核潜艇成功下水。艇上零部件4.6万个，需要的材料1300多种，但没有用一颗外国螺丝钉。中国由此成为全球第五个拥有核潜艇的国家。
彭士禄生前回忆：“在国外资料被严密封锁的情况下，在乱哄哄中，我们这一群人硬着头皮，用一股犟劲，只用6年时间硬是把它搞了出来，真是奇迹！靠的是什么？除了中央的决心和领导的支持外，靠的是爱国之心、群体智慧和一股犟劲。在这一宏伟工程中，我和他们一样，努力尽职尽责，做了铺砖添瓦的工作。”
“我一辈子只做了两件事：一是造核潜艇，二是建核电站。”他曾说。