第一集
1955年，中国政府决定开始研发自己的原子弹，这个消息在身处异国他乡的中国科学家们当中掀起了归国热潮。
美国纽约州，钟培林教授准备回国。女儿钟心的研究课题正在攻关阶段，她拒绝了父亲一同回国的邀请。钟培林与几名华裔科学家在酒馆地下室秘密见面，准备回国。突然美国便衣闯进，危急中，林安城委托钟培林带信给方明将军，自己留下掩护。码头上，众人又遭遇特工的临时检查，取得移民局翻译资格的钟心为钟培林保住了密信，临行前，她无声告诉父亲“祖国见”。
莫斯科国防科技大学，黄凯华等留苏的中国学生们也打算回到祖国，其中最为优秀的王怀民、何吟薇夫妇却受到了校长的热情挽留。直到上了归国的列车，凯华等人才知道怀民夫妻不仅拒绝了校长的邀请，还将大家的实验数据藏在油画中带了回来。火车到站，有台湾方面的特务抢夺怀民带回来的数据，幸好有志愿军战士陶志纲帮助追回。但被特务所伤的何吟薇难产死亡，临死前将刚刚出生的儿子托付给了帮助她的护士杨佳蓉。
从昏迷中醒来的王怀民无法接受爱妻离世的事实，也完全不懂该如何照顾一个婴儿，虽然心中不愿，也只得接受佳蓉的帮助。此去经年，他决定用一个人的生命，实现两个人的理想……
第二集
1958年，老首长傅正川交给陶志纲新的使命：保卫中国的第一个原子弹研究机构，A所。
北京某旧货摊，王怀民和钟培林同时看中一个老旧的仪器部件，钟培林技高一筹，最终买走了仪器。方明将军来找钟培林，问他是否愿意隐姓埋名投入原子弹的研究，钟培林毅然决定以身许国，并改名钟爱国。
陶志纲开始对入选A所的科研人员做政审和甄别工作，审查怀民时他直言A所的研究方向是原子弹，国家一定需要他，这引起志纲怀疑。未通过政审的怀民在门口遇到钟培林并寻求他的帮助，无奈钟培林无法说服陶志纲。
科学家们纷纷聚集A所，有来自东北的科学家彭雄飞、抱着孩子来报道的黄凯华、还有万事通丁向军，在傅正川和钟培林的领导下，众人得知了自己来到A所的任务是研究中国的第一颗原子弹。
回到家中，怀民看到小振理对杨佳蓉十分亲昵，怀民希望佳蓉回归自己的生活。佳蓉问他未来如何照顾小振理，怀民哑口无言。
苏联专家们来华支援A所，但认为中国造出原子弹至少要十年。另一边，怀民找到医院，却发现佳蓉竟然已经不在医院做护士了？
第三集
原来佳蓉被怀疑害死何吟薇，便主动申请调到了防疫站工作，但从未对怀民提起。苏联专家安德烈则提到，苏方一位院士十分推崇王怀民，这使陶志纲十分错愕。
怀民终于进入A所，忽然听到一段小提琴曲，与何吟薇当年拉的一模一样。怀民惊喜而去，却发现对方是个年轻的姑娘，于是黯然离开。她正是钟培林之女钟心。陶志纲质问钟心为什么要在这里拉琴，钟培林及时赶到阻止了两人的争执。
王怀民与黄凯华、丁向军、彭雄飞分到了一间宿舍，直言自己不好相处，让三人颇为尴尬。钟培林劝说钟心加入A所未果，不料王怀民几句话就让钟心改变了心意。黄凯华的妻子把孩子留给了他，意欲离婚。
防疫站站长通知佳蓉可以参加医生培训，佳蓉惊喜万分。可她发现怀民和小振理却突然消失，她心中焦急。
怀民不参加集体劳动，改装了宿舍。凯华和向军佩服怀民的创造，雄飞却对怀民十分不满……
第四集
雄飞与怀民争吵离开，凯华告诉他，怀民是因为妻子吟微的过世才会如此。
苏联专家丢了保密文件，陶志纲带人严查。怀民回到宿舍，只看到一片狼藉，连留声机都被陶志纲拆坏了。陶志纲调查后确定，文件是苏联人自己落在了宿舍。彼得不满志纲的搜查，志纲与他据理力争。
得知凯华离异一事，丁向军和雄飞心生感慨，雄飞直言对钟心极有好感，连怀民也加入了调侃。原本想要向怀民等人道歉的陶志纲在门外听见，认为这群科学家素质低劣，愤怒离开。
会议室里，傅正川和钟培林不满苏联专家定下的核试验场选址，决定重新选址建造。为了迎接原子弹模型，A所所有人都投入到大扫除之中。安德烈惊讶于众人的工作效率，然而苏方却屡屡拖延模型交付。
陶志纲检查钟心的行李，指责她不尊重劳动环境，两人彼此看不顺眼。大家聚在一起给钟心办欢迎宴，而怀民则独自看书，没有参加。杨佳蓉报警寻找振理依然无果，刘丽劝佳蓉不要浪费青春。陶志纲正悄悄补课，自学中学物理。
宿舍里，大家埋怨苏联专家的嘴太紧，而怀民认为可以自己研究。面对现有资料不足的窘境，众人分成了研究组和压榨组，齐头并进。
第五集
为了获取苏方知识，压榨组申请组织一场舞会。借着舞会众人向苏联专家提问，但收获甚微。钟心邀请怀民跳舞被拒绝，又邀请陶志纲，结果二人又争吵了起来。怀民和安德烈坐在一边算着数独，怀民先一步完成，离开会场，令安德烈暗自讶异。
第二日的授课果然多了学术内容，却全是照本宣科，令众人十分失望。怀民一直在翻译的专业俄文资料，此时成为了大家的助力。大家聚在一起学习，进步卓然。
钟心与怀民谈起，自己以前最讨厌科学家，怀民则说科学家本就不是被人喜欢的，只是引领方向的航标。钟心有所触动，对怀民颇有好感。
钟培林与工程团团长王明山进入罗布泊荒漠寻找试验场选址，另一边，为得到数据，压榨组又与苏联专家拼酒，连志纲也加入其中。但志纲虽然胜利，却把方程的事情忘记了。
苏联专家开始讲授原子弹的基础构造，但禁止记录。怀民示意大家分头记下内容，课后悄悄自学还原，然而缺少核心数据，四人还原失败。此时佳蓉竟然找到了振理的幼儿园，面对年幼的振理，怀民终究同意了佳蓉的照顾。
沙漠条件艰苦，王明山带领的战士们几乎坚持不住……
第六集
王明山得到了上级的允许，告诉大家正在执行的是寻找原子弹试爆地点的任务，战士们听后热泪盈眶，表示就算牺牲也值得。
北京A所，苏联仍然没有送来模型，而怀民等人用相机拍下了黑板上被擦掉图的位置，又在暗房做技术处理，不断拼图计算。终于，一幅完整的原子弹内部结构图被拼凑出来，众人雀跃欢呼。不料陶志纲突然过来询问，贸然曝光了相机底片。钟心被气走，怀民也斥责陶志纲，陶志纲一时说不出话来。
为了工作严谨，A所实行起保密包制度。陶志纲将戴君怡寄来的离婚协议书交给凯华，并同意帮助黄凯华保守秘密。凯华感动之余，也委婉建议志纲，加强对科学家同志的了解才能更好地一起工作。
怀民想到了更好的方案，令众人激动不已，而陶志纲却告诉大家一个沉重的消息：苏联人撤走了。
专家们离开前，把所有带不走的资料烧毁。A所一时间情绪低迷。陶志纲希望留住这群科学家，傅正川却批评他不懂核事业的重要意义，这坚定了志纲学习的想法。怀民发现佳蓉因为劳累过度而病倒，在刘丽讲述下，怀民才意识到自己并不了解佳蓉。
在低迷之中，林安城教授带来了中国自己做原子弹的消息，令众人热血沸腾。怀民写下自力更生的口号，大家激动不已，开启了自立自强的新篇章……
第七集
研究所收到了一个写着“王收”的皮箱子，志纲万分警惕，不曾想箱子装的竟然是安德烈寄给怀民的资料。他被怀民的科研精神打动，留下这些资料帮助中国。钟培林宣布，为了记住撕毁协议的这一天，第一颗原子弹，代号“596”。
怀民原计划去迎接佳蓉出院，不料凯华等人正拿着一个很难的方程组，怀民忍不住又拿起纸笔算了起来。久等怀民不来，刘丽埋怨王怀民根本不值得托付，佳蓉却匆匆投入工作。
怀民忘我计算，解出方程时已经凌晨。钟心一直等着怀民，两人遇到了正在补习物理知识的陶志纲，三人间的关系缓和了许多。
A所的建筑终于完成，钟心为了不再受父亲的管束想去实验二室，雄飞却误会钟心想去二室是因为自己，虽然钟心仍然进入一室，他却高兴了很久。
罗布泊基地里，王明山收到了怀民的家信，而信件内容泛泛，信封上也只留了一个邮箱号，让王明山怀疑王怀民是否也在一个保密单位工作。
会议室里，黄凯华和王怀民围绕原子弹“枪式”和“内爆式”的研究方向产生了激烈争执，众人僵持不下，连陶志刚也加入其中，最终钟培林决定成立“枪式”和“内爆”两个研究小组双管齐下。
第八集
扩招的新同志们终于来到A所，杨佳蓉也进入了A所医务室。阴错阳差之中，佳蓉并没有遇到王怀民，却与钟心产生了友谊。枪式与内爆两个小组为了抢人花样百出，佳蓉却不甚顺利，被医务室主任牛玲打发去整理如山的医疗档案。
办公室里，人数占优的枪式组热闹讨论，钟心将只有五人的内爆组命名为“五朵金花”，要一争高下。黄凯华到书店，看到无数男同志在美丽的女收款员江水宁面前排队，只是匆匆瞥了一眼。
佳蓉独自整理档案，怀民因感冒到医务室取药，佳蓉听到声音，却晚了一步，并未遇到怀民。
爆轰实验场，彭雄飞始终冲在第一线，让怀民深受动容。钟心到医务室，佳蓉帮她开药，而她帮佳蓉整理档案，拿到的档案恰好是怀民的。此时佳蓉正在整理其他档案，又一次错过了怀民的信息。
枪式组占据了办公室，怀民带着金花组到食堂讨论。牛玲下班前发现档案室依然有人，随后看到了焕然一新的档案室。次日，她诚恳地向佳蓉道歉，并且告诉她A所真正的研究方向是核武器……
第九集
王怀民规划出了计算的重点和研究方向，给众人各自安排任务。在他认真的态度下，金花组也安心起来。
佳蓉认为核武器杀伤恐怖，难以接受A所的研究方向。在牛玲的劝说下，她愿意投身核防护事业。黄凯华在书店排着队演算数据，随手将写着公式的纸张给了江水宁，却发现递回的公式纸上写了一个100分，而江水宁对他微微一笑。
怀民没赶上公交，再次和车上的佳蓉错过。晚间佳蓉接振理回家，与怀民聊起自己和怀民可能在一个保密单位，却又希望怀民并不是在研制危险武器。钟心和怀民做实验时意外突发，怀民吸入辐射气体被紧急送入医院，两人终于见面。但佳蓉却斥责怀民忽视安全，也因他研制武器而难过。
枪式组陷入瓶颈，当量过小让凯华隐约怀疑研究方向是不是有问题。金花组里，钟心忍不住向怀民打听他和佳蓉的事情，这时彭雄飞大喊着闯进来询问钟心的伤势，知道发生意外的是怀民，顿时安心。大家发现雄飞因为过度实验，已经产生阵发性耳聋，而雄飞却毫不在意自己的耳朵，高兴宣布炸药配制成功，只是内爆组的向内爆轰技术还有难关。钟培林兴奋宣布，我国已经成功发射了第一枚导弹，大家既为此兴奋又感到压力倍增。
第十集
黄凯华越发怀疑枪式的正确性，心中烦闷，下班后又来到书店，却见江水宁只是冷漠结账。怀民边骑车子边思考问题，结果一头栽进了水沟。到了医院，没想到凯华也因为专注运算被吊车砸伤了。过度实验以致阵发性耳聋的彭雄飞和摔断了胳膊的钟心也进了医院，几个人互相嘲笑彼此是傻子。
医院天台，王怀民告诉佳蓉，研制原子弹是为了守护和平，佳蓉在他的开导下豁然开朗。钟心见两人独处，心中失落。
陶志纲惦记众人挨饿的事，得知总理已经下令特批了科研人员的口粮。钟心难过地问雄飞，男人是不是都喜欢杨大夫这种温婉的女人，陶志纲突然出现耿直插话，气得钟心摔书离开。
枪式组瓶颈依然，分歧加剧；而五朵金花组因为雄飞突然想到的“镜子”灵感，取得了重大突破。黄凯华在食堂听着他们的欢呼默默离去，巧遇对枪式寄予厚望的钟培林，内心更加挣扎。心情抑郁的凯华与江水宁一同散步，在与她聊天中倾吐心中的苦闷，在她的开导下终于做出了决定。
研讨大会在即，内爆组正面临关键数据不足的窘境。丁向军参考苏联资料，找到了大量数据，满怀信心确定枪式法必然可行。
彭雄飞借试验成功的喜讯，跑去和钟心表白，陶志纲却突然找了过来，并带来了雄飞的未婚妻李彩兰……
第十一集
原来李彩兰和雄飞是娃娃亲，只是雄飞并不认可这门婚事，早早就离开了家。此时正是困难时期，彩兰在奶奶饿死后，一路走了半个中国，这才找到雄飞。众人都佩服彩兰的韧劲，为她安排在A所的住处，只有雄飞不希望彩兰留下。
研讨大会终于开幕，黄凯华作为枪式组的组长，轮到他发言的时，突然表明支持内爆式。连钟培林也坦然承认，枪式组是错误的路线，勇于承认错误的黄凯华获得了众人赞誉。一片喝彩中，只有丁向军心生怨恨。
雄飞告诉彩兰，自己对她只有感激没有爱情，并为彩兰买了车票，安排她回老家工作。在雄飞离开后，彩兰在佳蓉的安慰下难过痛哭。佳蓉找到怀民，希望他劝服雄飞，不料怀民却断言雄飞和彩兰的确不合适。佳蓉心中委屈，想到自己与怀民也如彩兰和雄飞一般不“门当户对”，又正遇见钟心邀请怀民参加舞会，更觉自己与怀民是天差地别。
怀民想要逃避舞会，却被陶志纲抓到了会场。舞会中，丁向军独自喝着闷酒，彭雄飞也因李彩兰的事情烦闷不已。钟心借着研究话题终于拉起怀民跳舞，礼堂里热闹举办舞会的同时，彩兰正在宿舍收拾东西，心灰意冷准备离开。舞会上，前来寻找怀民的佳蓉看着王怀民和钟心共舞的身影，留下字条落寞离开。钟心向怀民表白，却被怀民拒绝……
第十二集
酒醉的丁向军与黄凯华爆发争吵，愤恨凯华的放弃让整个枪式组的努力付之东流，两人不欢而散。
舞会散场，陶志纲将佳蓉留下的字条交给怀民，原来是振理高烧住院的消息。怀民匆忙赶到医院，看到佳蓉陪着小振理，感慨幸好有佳蓉的照料。看着佳蓉被雨淋湿的发梢，怀民着急拿毛巾为她擦拭，举手投足之间，情意暗显。
次日，佳蓉申请去原子能所出差，牛玲虽然担心她的安全，却拗不过佳蓉的坚持，只得同意。雄飞在食堂遇到身穿工作服的彩兰，这才知道，李彩兰竟然在陶志刚帮助下留在了A所食堂上班。
当夜，特务信鸽潜入实验室窃密，不料钟心突然返回实验室。搏斗中怀民为保护钟心受伤，幸好陶志纲及时赶到赶到救下众人。针对全所特务的搜捕开始，一名特务在逃亡中袭击了钟培林。
特务事件虽然没有造成太大损失，但陶志纲得知还有特务古扇潜伏北京伺机而动。钟培林被诊断出脑震荡，但以出差为由想要出院，为了让他安心养病，钟心自告奋勇替他出行。病床上的老钟又关心起女儿和王怀民的感情问题，得到的答案令他叹息失望……
A所门口，没有更换新通行证的雄飞，险些被卫兵当成特务。新的通行证制度保障安全的同时，又给科学家们带来了麻烦。怀民找到志纲要求更换高级证件，却被陶志纲拒绝。
第十三集
陶志纲虽然拒绝了王怀民，但其后仍为科学家们申请高级通行证，这令组织上对他刮目相看，委派给他远赴他乡的新任务。众人为志纲饯行，却苦于物资贫瘠，多亏彩兰妙手，用野菜做出了一顿佳肴。
医院里，彩兰发现石红英坐在楼梯口。原来钟培林挂念工作，总想偷偷溜出医院，石红英守株待兔，让老钟只好继续住院。
志纲酒后吐真言说出战争给自己留下的创伤，直言曾经对众人有所偏见，但与大家共渡困境后现在已改变了看法。众人深受感触，连怀民都感慨不已。雄飞提起钟心也将要出差，不禁猜测两人出差的目的地莫非是同一个地方。
次日，怀民即将出院，却依然没有见到佳蓉。黄凯华又到书店寻找江水宁，江水宁提起自学高等数学遇到困难，希望凯华辅导，令凯华激动不已。
陶志纲远赴西部基地，深夜，狂风大作。奋力加固帐篷的陶志纲被狂风卷进了另一个帐篷，撞上钟心正在换衣服。六神无主的陶志纲向老战友成格勒求助，成格勒告诉他，只有娶了钟心才算负责。次日一早，陶志纲载着钟心去中子研究室。在路上，他满脸悲愤地对钟心宣布，决定娶她为妻。 面对陶志纲的“负责”，钟心气得无可奈何。远在北京，凯华和江水宁一边散步一边学习，凯华对水宁坦言心事，两人的关系也更进了一步。
第十四集
雄飞知道彩兰留在食堂后，连打饭都失去了勇气，没想到彩兰的好手艺却征服了同志们。
研究所里，数据汇总工作完成，研究进入新的阶段，也面临着新的难题。怀民真诚的发言鼓舞了众人，大家热情投入，唯有丁向军神色不忿。
振理哭闹着要找小羊妈妈，怀民束手无策。石红英调侃一番之后，让他十天之后再来。佳蓉正在犹豫着要不要给怀民打电话，研究所内却突然起火。消防员担心佳蓉受伤，拒绝她进入火场。但是佳蓉救人心切，救出了原子能所的所长孟广阔。牛玲匆匆赶来，原来孟广阔正是牛玲的爱人。佳蓉对牛玲吐露自觉配不上怀民，牛玲却告诉她，她同样可以拥有爱情。
怀民去上海出差，为佳蓉买了一枚蝴蝶胸针。在做首饰盒的时候，他注意到一名手艺高超的工人陆大海。林安城为钟培林带来了宝贵的钋210，这给钟心的研究带来了极大助力。在对老钟汇报了研究情况后，钟心再一次被陶志纲尴尬求婚，钟心不堪其扰。
怀民回到基地后向老钟推荐陆大海，老钟也被此人高超的手艺震撼，于是向领导申请将陆大海调到A所。
黄凯华和丁向军因为一组方程又起了争执，怀民几笔计算否决了丁向军的算法，让丁向军更加尴尬。理论模型正在建构，可科学家们自己的计算结果与苏联数据之间始终存在差异……
第十五集
杨佳蓉从原子能所归来后，就要继续新的出差任务。而在A所，庞大的运算量令人为难，老钟送来了新的计算工具，可没想到还是算盘。当夜，佳蓉带着振理等待怀民，然而繁杂的运算工作让怀民忘记了时间。
第三遍的数据演算结果依然与苏联不同，丁向军激愤地认为内爆式是个错误，被众人排斥后愤然离开。
经过了九次计算，结果全都一样，此时，众人终于确信，是苏联的原始数据错了。原子弹基础理论构想报告大会召开，理论构架完毕，原子弹制造工程终于可以开始！
西部基地，陶志纲找来了妇联同志给钟心做“思想工作”，钟心跑去找他理论，陶志纲只得躲起来，又被成格勒一阵嘲笑。
西部基地大半竣工，抽调精英骨干和后勤人员，彩兰主动报名支援。雄飞没来得及高兴，就得知了自己竟也要去。黄凯华一副诀别的架势约江水宁见面，说自己要出差，回京遥遥无期。没想到江水宁含蓄表露了自己的心意，黄凯华惊喜，两人约定通信保持联系。
基地同志热烈欢迎科学家们的到来，还准备了可口的饭菜。席间有人浪费粮食，陶志纲见后把科学家们带到军人食堂，大家发现，为了把粮食省给科学家们，战士们居然在喝树叶汤！科学家们含着泪，把吃的硬塞给战士们……
第十六集
陶志纲带怀民去见久别的佳蓉，不料相见后，怀民一时激动，突发高原反应。此时基地正在大面积爆发高反，医院也人满为患。基地条件恶劣，寒冷和饥饿成了两大难题。彩兰给大家做了床垫，雄飞虽然嘴上不承认，心里还是记得彩兰的好意。钟心和陶志纲说清楚她并不介意陶志纲的误闯，可陶志纲脑子一根筋，说什么都要娶她。
随之而来的大旱，使所有工作都进展缓慢。基地陷入没粮没水的窘境，彩兰心里着急，开辟了一小块田地，试着种些粮食。凯华向雄飞感叹，全基地都知道彩兰的好，却只有雄飞看不见。路过的傅正川看到彩兰的土豆苗，建议她撒一些硫磺粉改善土壤。彩兰虽然不解，却也决定试一试。
实验室中，机器需要冷却。怀民看着同志们干渴疲惫的脸，还是将大家攒的口粮水倒进了冷凝系统。看到机器的U形管有冷凝水，怀民忽然灵机一动。
佳蓉日夜操劳，已经几天没有合眼了，她把最后的水给了病人，自己也几近昏厥。幸好怀民出现，忽然拿出了一瓶清水……
钟心一时技痒，随马队一起打兔子，却突遇险情，千钧一发之际，陶志纲赶来救了她。马队休息，陶志纲教她用沙子洗脚，钟心觉得神奇，也脱下鞋袜，将脚埋进沙子里，娇小姐钟心在那一刻与同志们融为一体。
第十七集
原来怀民利用昼夜温差，做出了集水器收集冷凝水。钟心刚与陶志纲有所缓和，陶志纲却又开始批评她连沙鼠肉都不敢吃，没法儿做共产主义战士的合格妻子。
怀民要做集水器，其他技工都觉得难，大海及时接手，答应会很快给怀民成品。同时，他也埋怨怀民把自己骗到这荒凉偏僻的大西北来。怀民用他的“天才为国论”说服了大海。
西部基地第一次爆轰试验，雄飞却昏倒了。牛博士说这是最严重的急性高反，已经引起了脑水肿，经过救治，雄飞才艰难脱险。一醒来，就见到彩兰端着药坐在自己床前，原来医院护士紧张，不少同志都被抽调过来帮忙，雄飞感叹自己怎么都逃不出彩兰的手掌心。
夜晚，佳蓉一个人留在实验室做实验。基地粮食紧缺，她又总把饭票留给别人。这时她发现书包里有一包饼干，原来是白天的时候怀民悄悄留给她的。
干旱越发严重，又突然发生地震。紧急之中佳蓉跑回医院仓库，舍命护住仪器。怀民为保护佳蓉受伤，志纲及时赶到，带人抢救设备。地震之后突降大雨，干旱危机终于过去。
地震造成了巨大损失，还有同志为保护设备而殉职。基地里一时间士气低落，傅正川为大家鼓劲，告诉大家全国还有几十万人在一起为原子弹事业战斗，而且中央专门为基地增援了粮食，自己会亲自去押运。
第十八集
领导派文工团来基地慰问演出，台下，佳蓉聊起怀民，说他和钟心最合适，钟心却说感情很奇妙，不一定条件相当就会合适。在一片热闹喧嚣中，凯华正在想念远方的水宁。方明将军临行前留下一个苹果，可谁也不舍得吃。
怀民组织的测算还没有突破，钟心的研究也陷入瓶颈。另一边，转运站长说粮食调配难度太高，傅正川直言形势严峻，亲自前往新疆押运粮食。
怀民听说钟心要搬到佳蓉的宿舍，主动来帮忙。怀民看到方明将军的苹果突然有了灵感，彩兰带佳蓉和钟心去做农活、捉老鼠，三人的关系亲近了起来。
陶志纲饿着肚子，挑灯自学物理。他念念叨叨，恰好被一墙之隔的钟心听到。钟心感动于陶志纲的热忱，决定帮助他学习。佳蓉为怀民做了一件防辐射材料的马甲，怀民却说面临如今困境，应该实行“精英体制”，希望佳蓉专注学术。佳蓉认为怀民忽视了同志们的努力，离一个真正的社会主义科学家还有很远的距离。
受到苹果外层果蜡的启发，怀民想到在原子弹中加入反射层，进一步缩小铀球尺寸。傅正川带队押粮，遭遇风暴，干脆决定由自己来开最危险的头车。路上休息，战士们为了将粮食留给基地，用骆驼草籽果腹。历尽磨难，终于将粮食送到。
第十九集
饥饿情况有所好转，彩兰田的开发也卓有成效，连傅正川也带头表扬彩兰。雄飞惊异于彩兰的进步，渐渐意识到了彩兰的好。志纲、成格勒一行发现戈壁上出现黄羊群，在傅正川的争取下，上级同意有限猎杀。志纲带队打黄羊，钟心、怀民和佳蓉赶来阻止。钟心直言黄羊是濒危动物，但志纲却说人的健康更加重要。
雄飞主动到田地里帮忙，彩兰说等基地粮食问题解决了她就会走，雄飞嘴上说着不喜欢彩兰，却忍不住出言挽留。
成格勒缓和了钟心和志纲之间紧张的气氛，然而，为了多捕一些黄羊，他却误入沼泽不幸牺牲。科学家们心情沉重不肯吃用同志的生命换回的羊，志纲不得不举枪威胁他们将碗中的羊肉咽下去。面对一次次牺牲，一次次失败，甚至有人为了让大家吃一口好的而献出生命，怀民陷入迷茫。佳蓉告诉怀民，真正支撑大家的力量不是科学，而是共产主义信念。
食堂里，同志们一起哼唱起古老的英雄赞歌，陶志纲独自坐在外面怀念成格勒，不由得泪流满面。
第二十集
成格勒的牺牲，让陶志纲有所好转的战后应激创伤复发。环境艰苦，可实验却并没有停滞。怀民主动发言，否定自己的“精英理论”，申请加入中国共产党，钟心和凯华也不甘落后，向老钟提出了入党申请。
振理将要被接来西部基地，可怀民又要出差，只好托佳蓉帮忙。他本想借着夫妻树的故事向佳蓉告白，却发现自己忘了带作为定情礼物的胸针。
陶志纲主动帮钟心维修工棚，却被钟心发现他的状态异样。钟心告诉他，这种病症美国早有研究。志纲不愿接受美国疗法，钟心却说她准备采用中国最传统的办法：陪伴。
怀民随钟培林到罗布泊出差，发现新修好的爆塔抗风指标不达标，是因为基座有问题。这时负责这个工程的团长赶来，他竟然是怀民的父亲王明山。
前往西部基地的火车上，振理一会儿也闲不住，同车的林安城就用玩具和他打赌，说一个小时内，如果看到窗外有任何活物，就算他赢。其他孩子们也好奇地参与其中，唯有警卫员巴图看着茫茫戈壁，眼含泪光……
罗布泊的技术委员会经过多次论证，还是决定拆塔。王明山担下了所有责任，但请求留下原来的战士，让他们有机会完成这一生中最重要的任务。王明山鼓励战士们，推倒有问题的爆塔，才能帮助新中国的崛起。
第二十一集
王明山被降职，怀民向父亲道歉，王明山却为儿子感到骄傲。黄凯华寄给江水宁的信，由于保密要求被陶志纲改得面目全非。凯华说这样的信毫无意义，志纲则要求凯华，明确是否要和江水宁谈恋爱。凯华反问志纲：感情到了什么阶段哪是这么容易就能说清楚的？
深夜，钟心做完实验，却被狼堵在工棚里，幸好志纲及时赶来。次日，钟心给志纲带了消炎药和罐头，佳蓉笑说这次两人是扯平了，钟心却害羞了起来。
为了调查“两年规划”的进行情况，上级派了联合调研团进驻基地，带队的方明将军表示会以公正的态度向中央反映基地的真实情况，而调研团里的科学顾问，竟然是丁向军。
王怀民、黄凯华和彭雄飞找丁向军喝酒套话，丁向军先是装腔作势不予理会，后来喝多了，直言自己心中不平，认为现在是该“证明”自己的时候了。
钟心不顾狼患，坚持留在工棚，陶志纲为了保护她，守在工棚外睡着了。钟心发现后心中感动，本想给他披件外衣，却被惊醒的陶志纲一招制服在地。
方明将军率队实地考察，同志们都在努力向考察团献殷勤，却又因紧张而频频出错，甚至还发生了雷管爆炸的事故，这让将军非常失望。
第二十二集
佳蓉提出，辐射防护装备的升级换代迫在眉睫，牛玲却劝她等一等，因为佳蓉有个身在台湾的二叔，已经处于危险的境地。丁向军咄咄逼人，对怀民的实验方向提出质疑。雄飞想提前进行“核装置试验”。怀民反对冒进，可这的确是给临界参数研究争取时间的唯一办法。
虽然每封信都要经过审查，可收到水宁的信，依然总让黄凯华心中感动。怀民准备将胸针送给她、佳蓉，却见她与一男一女走在一起，佳蓉说女的是她表姐，男的是表姐介绍的对象。怀民心中苦涩，离开后狠狠将手中的胸针扔了出去。事实上，那两人是组织上派来调查杨佳蓉的工作人员。
陶志纲搞了面大锣给钟心送来，却被护女心切的钟培林撵了出去。彩兰提出要离开西部基地，可雄飞却说彩兰一走自己会被当作负心汉。于是彩兰出了一个主意，不如由她来扮负心女，“爱上”别人，雄飞就可以理所当然地卸下自己这个包袱。两人算是谈妥了，雄飞却心情酸涩。
雄飞的核装置试验准备就绪，可惜实验却失败了。方明将军十分无奈，丁向军则把试验失败的过程都记录到了评估报告之中。佳蓉被带走审查，临行前叮嘱石红英替她保密。后知后觉的怀民这才意识到一定发生了什么事情，可他什么也问不到。
钟心主导的中子源反射层壳体理论验证取得突破，此举大振士气，可丁向军却阴阳怪气地质疑起壳体的密封性来……
第二十三集
时间紧急，不服输的钟心为了尽早得到结果，决定土法上马，却突然遭遇意外，几人都进了医院。
方小云正在播报对钟心等人的通报批评，陆大海故意弄坏线缆阻止广播，和小云一起改了稿子。通报批评变成了劝说称赞，一时间，基地众人感慨良多。
大家聚在病房里，傅正川严肃指出了他们的问题。志纲想要留下和钟心说几句话，却被爱女心切的老钟挡在了病房外。
江水宁给凯华来信倾诉苦恼，陶志纲怂恿凯华表白，说大家都在期待他爱情的成功。雄飞看到彩兰跟男同志聊得火热，竟然醋意上升，全然忘记了两人的约定，气恼地拉她离开。
钟心偶遇佳蓉，这才知道她的遭遇。钟心决定要告诉怀民佳蓉遭遇的真相没想到调查人员因她们的接触，怀疑钟心也有特务嫌疑，将她也扣押起来。
大海请小云帮忙，将基地的真实情况反映给她的父亲方明将军。小云虽然答应，却误会大海是趋炎附势之辈。丁向军因钟心的事借题发挥，方明则直言要在一个月之内对这么伟大的事业作出评判是不公平的。此时傅正川接到电话，八号材料切屑发生爆炸，三十余人受伤。钟培林一度没了呼吸，在石红英抢救之下，才终于醒转。丁向军说事故是因为对材料的不重视造成的，怀民反驳这本就是必须攻克的技术难关，而这样的难关还有很多。
第二十四集
黄凯华试图劝说丁向军不要再与大家作对，丁向军似乎并不买账。实验室里，大家情绪低落，互相埋怨。调研团将一切看在眼里，方明将军也不禁摇头。这时陶志纲在黑板上写下一个个为原子弹事业牺牲的烈士的名字，科学家们动容，含泪鞠躬，丁向军也默默地流下了眼泪……
被关押的钟心听说了老钟遇险，情绪几乎崩溃。陶志纲告诉钟心老钟已经安全，又给她讲起了自己和成格勒的一些过往经历，鼓励钟心坚持下去。
方明安排女儿离开基地去城市里上学，可小云不想离开基地，找到大海假扮男友。大海被吓得不轻，却还是鼓足勇气对方明挽留小云。
决定基地命运的时刻到了，方明将军愿意相信，原子弹事业一定会成功！将军的话极大的鼓舞了所有基地的科研人员……
王怀民依然没有佳蓉的消息，而核装置第1132次试验，终于成功。等人聚在食堂，以水代酒，对雄飞主持的试验表示祝贺。钟培林带来消息，美国有所行动，核威慑的压力依然在众人头顶。
而与此同时，佳蓉终于可以回归基地，只是暂时不能参与研究工作……
第二十五集
钟心来找老钟，正看到了石红英和老钟的相处，她暗暗为老钟开心。怀民终于见到回归的佳蓉，心下安定
401所在中子起爆源的研究上取得重大突破，钟心焦虑万分，她觉得第二个研究出来的人，就等于没有研究。陶志纲即将出差，他和钟心约定，比一比看他们谁先成功。
雄飞终于认清了自己的情感，决定向彩兰求婚。而江水宁来信同意了凯华的大胆求爱，正当他欣喜若狂的时候，却收到了前妻的来信，得知前妻要把儿子交给他抚养……
面对美国新一轮核威胁，全基地都参与了防空洞建设。钟心因401所的进度，焦躁万分。怀民向佳蓉求婚，佳蓉却顾虑怀民的前途，婉拒了他。
借着去北京出差的机会，凯华当面向水宁坦白自己的家庭情况，没想到水宁竟然接受了。在回程的列车上，满心欢喜的凯华写下了结婚申请。
大海接受任务，对首颗正样铀球进行切割，在众人屏息凝神的注视下，车床启动，可刚车了两刀，铀球却突然脱落，大海的脸瞬间惨白……
第二十六集
原来是车床的真空吸盘出了问题，一切有惊无险。铀球重新组装上去，陆大海很清楚这三刀关系到数万人十几年的心血，他调整呼吸，屏息凝神，在他的手下，596第一颗正样铀球顺利加工完成。
401所传来实验成功的喜报，钟心忍不住在父亲面前落泪。钟培林说不论谁做出来成果，都是人民的成果，都要为祖国而骄傲。
陶志纲顺利归来，得知钟心的项目失败，却发现钟心看似柔弱却并不软弱。雄飞承诺彩兰，要给她最独特的彩礼——全尺寸爆轰试验成功！
佳蓉违背命令，向上提交了对现行辐射防护规定的建议，牛玲博士为她的处境担忧，佳蓉却说她已经准备好要放弃一生所爱。
借着试验成功的欢庆时刻，雄飞和彩兰举办了婚礼。现场热闹喜庆，彩兰处处维护雄飞，更让雄飞心中温暖。佳蓉为了怀民的前途拒绝他，怀民却坚定要与她共度余生。
596即将要运到罗布泊试爆，基地上下都在紧张地做着保障工作。而陶志纲得知巴图是成格勒的儿子，将成格勒的马头琴交给巴图……
第二十七集
巴图在成格勒的墓碑前泪流满面，庄严承诺会接过父亲的事业，继续守护核工业与科学家。在去往罗布泊的列车上，钟培林看到别出心裁的运输措施，得知这竟然是志纲想出来的，不由对志纲刮目相看。
彩兰与雄飞依依惜别，凯华和水宁的结婚申请已经批准，可惜他要留在基地继续理论研究，不能前往罗布泊。
佳蓉的研究工作得到了上级的肯定，她不由热泪盈眶。运送596的专列在狂风与夜色中前行，车上的众人看到戈壁滩上竟有路灯，细看才发现，是战士们把自己绑在木杆上、举着信号灯，为专列护航。
王明山此时正在负责基地周边的清场工作，基地的常司令给战士们送来补给，命令他们一定要平安归来。
王怀民、彭雄飞、陆大海等坐升降机上塔，怀民发现陆大海竟然患有很严重的恐高症。西部基地，黄凯华到火车站接站，却发现前妻、儿子和水宁竟然乘坐同一辆列车到了西部基地。
罗布泊基地工作人员汇报各项准备工作时，王怀民却提出核爆试验依然存在问题。大家一时心情沉重。
爆塔下，发觉掩体位置不对的怀民不由分说地开口怒斥，却发现安排掩体的正是佳蓉。被佳蓉的数据和测算方法说服之后，怀民和杨佳蓉并肩坐在戈壁滩上，两人对未来充满希望。而此时，钟心也接到了新任务——成为596的起爆员。
第二十八集
凯华因前妻的事情向水宁道歉，水宁却微笑着和他规划起未来的生活，还把自己的户口本交给了凯华。
黄凯华和江水宁领证后开始在西部基地生活。凯华向水宁介绍西部基地生活区的情况，水宁对一切充满好奇。李彩兰和几个姐妹看见了两人，热情地招呼。
基地指挥中心，傅正川宣布钟心将担任核爆第一起爆员。戈壁滩上酝酿着一场黑风暴，钟心为了追回资料却向戈壁深处跑去了。陶志纲匆忙去找，也因此负伤，却幸好在钟心即将陷入流沙之际赶到。面对即将来临的黑风暴，两人终于向对方表白心意，在风暴后相扶归来。
核爆零时越来越近，这时突然有报告传来：核爆禁区内竟然有人出没！
为了收集数据，怀民申请乘飞机进入蘑菇云采样。傅正川顾虑他的安全，拒绝了他。王明山带领的“狩猎小分队”突然遭遇一股野人武装，他在混战时中枪负伤，却拒绝休养，坚持继续任务。
看着即将被摧毁的爆塔，怀民等人感慨万分。夕阳西下，每个人都在期待着核爆零时的到来，王明山终于完成任务，安心倒下……
核爆零时当天，原子弹在重兵护卫之下，升上爆塔顶端。试验场刮起了大风，爆塔一阵惊险万分地摇晃……大海稳定情绪，有条不紊地完成了装配工作，下塔之后兴奋地和方小云拥抱在一起。
第二十九集
王怀民单独找到傅正川，申请参加回收地面核测试数据的任务。他不知道的是，此时的杨佳蓉正在为进入蘑菇云采样做准备。随着发令员的口令，起爆员摁下按钮，蘑菇云腾空而起……
靶场中，怀民发觉数据仪器少了一个，独自冲回爆心区域，找回最后一个仪器。在洗消的过程中，怀民突然开始呕吐。
佳蓉乘坐的取样飞机成功返航。两人一个天上一个地下，被共同的事业和理想联结在一起。
数据很快传回指挥室，经过数据分析员们紧张的测算，结果出来了。钟培林郑重而缓慢地宣布：这是一次成功的核爆炸！
西部基地防空洞，李彩兰正带领同志们热闹地包饺子，江水宁也跟大家在一起，但她的表情却是异样的。
王明山的情况不容乐观，但当他听到广播中播报原子弹成功爆炸的消息，嘴角却是掩盖不住的笑意。佳蓉告诉王明山，怀民是当之无愧的原子弹英雄。
罗布泊基地，中国第一颗原子弹首爆庆功表彰大会正在进行。方小云告诉陆大海她将要去上大学。钟心带着陶志纲来到钟培林面前，陶志纲鼓足勇气，希望钟培林同意他俩的婚礼，却遭到了钟培林干脆的拒绝。
王怀民终于拿到了检查结果，离开隔离病房，但当他来到王明山的病房时，却还是晚了一步。
自从拿到体检结果，王怀民就开始故意躲着杨佳蓉，这让佳蓉不知所措……
第三十集
回到西部基地，众人参加凯华和水宁的婚礼，原子弹试验的成功，让婚礼上的众人意气风发。凯华和江水宁匆忙赶往基地门口迎接水宁的舅舅，然而基地出于保密需求，没有允许舅舅进入。
怀民已经身患辐射病，虽然他有心隐瞒，却还是被佳蓉发现了痕迹。志纲和钟心还在为老钟的固执犯愁，钟心戏言不如私奔。志纲向钟心承诺一定会努力争取老钟的同意，认真的样子让钟心感动又幸福。
县城饭店，凯华、水宁和舅舅三人一起吃饭，趁着凯华去书店的空当，舅舅瞬间换了一份面孔。原来，他的本来面目是国民党特务老康，他告诉水宁要加快动作，行动的重点是策反黄凯华。水宁竟是潜伏已久的特务古扇！
傅正川和钟培林向大家传达了主席的重要指示：三年内一定要让首颗氢弹爆炸成功。虽然明白研究困难很大，大家依然为新任务感到振奋。
钟心发觉氢弹研究人员没有自己，质问老钟是不是因为自己和陶志纲的原因而生气。钟培林告诉钟心自己将她调入了两弹结合研究小组，钟心愧疚自己竟然怀疑老钟，但在婚事上依然坚持自己的想法。
实验室里，陶志纲带来了新加入的研究人员，常玉婷积极向怀民示好，却碰了个软钉子。佳蓉愿意与怀民共同承担未来，可怀民却坚持拒绝她……
第三十一集
得知自己和钟心进入两弹结合项目，凯华有些失落，却在钟心的积极影响下迅速乐观起来。陶志纲和钟心在操场散步，聊着如何让钟培林同意两人的婚事，正巧看见杨佳蓉独自坐在操场边垂泪。钟心抱紧佳蓉，佳蓉痛快地哭了出来。
新婚不久的黄凯华和水宁幸福恩爱，却暗藏危机。两弹结合小组内部分歧重重，钟心开始与人针锋相对，经劝导后，才冰释前嫌，双方决定精诚合作。
指挥室内，彭雄飞正在分析试验进度，，医院打来电话通知彩兰马上要生了。雄飞急忙赶往医院，稀里糊涂地居然看着别人家的孩子傻笑，让彩兰觉得好气又好笑。医院走廊上，杨佳蓉注意到水宁的面色不太正常，建议她去产科检查身体，水宁听后心中一惊……
怀民拒绝让佳蓉做自己的主治医生，石红英只得给他一份全新的治疗方案，却忽然泪流满面。怀民气冲冲地来到医院实验室，发现佳蓉为了找到更好的治疗方案，瞒着怀民用自己的身体做试验，怀民坚决反对的同时也深受感动。
县城招待所，江水宁将自己收集的黄凯华鞋底的灰土交给老康带回去分析研究。犹豫之中，她还是向老康汇报了怀孕的消息……
第三十二集
志纲为婚事苦恼，钟心却全身心投入两弹结合研究，志纲也决定支持钟心为先。心事重重的江水宁回到供销社之后意外摔倒，被送进医院。醒来后得知自己严重贫血，竟然是基地所有人共同献血救了她。
氢弹的研究一时陷入僵局，陶志纲突发奇想，竟然启发了怀民和雄飞。杨佳蓉一直在医院里陪着江水宁，看着睡着的佳蓉，水宁犹豫许久，拿出老康设计陷害佳蓉的信……
夜深了，两弹结合小组的同志们仍在努力工作，傅正川推门进来，嘱咐大家回去休息。可傅正川离开后，却发现那间大办公室的灯又重新亮了起来。
怀民申请让佳蓉做自己的医生，在办公室，佳蓉口袋里掉出一个叠好的纸片……却是佳蓉研究论文的草稿！此时，赶到江水宁病房的黄凯华，却正看到水宁正在撕了纸片模样的东西吃下去。
携带模拟核弹头的导弹核武器“冷试验”成功，钟心即将开始核导弹热试验。
基地生活区，王振理、黄建国几个小孩子正在玩着扔石子，江水宁运用物理知识教建国窍门，建国扔出的石子打碎了远处的一块玻璃。建国拉着水宁跑开，匆忙之下，水宁没来得及擦掉写在地上的物理公式，恰好被路过的黄凯华看见。
老康秘密约见江水宁，让江水宁牢记自己的身份，并且让水宁杀死黄建国，借此栽赃陷害怀民和佳蓉。
第三十三集
酒泉导弹基地指挥中心，热核导弹试验即将开始。钟心作为发射控制员之一，实验失败会有生命危险。钟心告诉老钟，等试验成功，她希望和陶志纲结婚。核导弹腾空而起，两弹结合试验成功！
怀民的身体各项数据趋于稳定，在喜悦中，佳蓉带着怀民来到夫妻树下。在众人的见证下，佳蓉主动向王怀民求婚。
江水宁叮嘱黄建国要保护好自己，又借口探亲离开基地，凯华表面不动声色，却坐着下一趟车跟了上去。水宁看到凯华跟来，错愕不已。面对他的质问，江水宁却看到了外面的老康，急忙甩脱凯华离开。
怀民发现凯华失踪的注意，从小建国口中得知水宁的种种反常行为后，察觉事态的紧急，找到了志纲。志纲迅速带人急忙赶往县城。
废弃的厂房里，老康对黄凯华和江水宁痛下毒手，逼迫凯华写下绝密资料。在老康威胁下，凯华写下了一组方程式。老康命令江水宁解开方程，结果竟然是《歌唱祖国》的曲谱。
志纲及时带人赶到，老康立刻自尽，江水宁被带走，黄凯华因此被隔离审查。造反派意图进入基地，怀民等人结成人墙阻止，幸好志纲和傅正川带领军队及时制止。
钟心正式加入氢弹研究小组，经过大家一段时间的努力，氢弹原理试验终于成功！
第三十四集
由于江水宁的身份问题，凯华已经无法再参与研究工作。氢弹试爆当天，怀民将凯华的名字一并写在工作证上。随着飞机投弹，我国第一颗氢弹爆炸成功！
一场集体婚礼在基地食堂举行，怀民和佳蓉，志纲和钟心在同一天一起结婚。婚礼上，傅正川亲自致辞，所有人为他们的爱情热烈鼓掌。这个时候，公安人员悄悄控制了礼堂，他们告知怀民，佳蓉涉嫌特务活动，将被逮捕。怀民坚持举行完婚礼，在傅正川的劝说下，公安同意等到婚礼结束。
钟培林告诉大家自己要去北京出差，接着跟大家聊起未来核能战略方向的问题，直到此时，大家才知道钟培林的真名。他乘坐的飞机在北京郊外失事，他却用生命保护了重要的文件……
1972年，黄凯华因江水宁事件，只能在基地做清洁工，而黄建国则变得十分叛逆。几年过去，怀民仍然毫无佳蓉的音信。
省城医院，钟心得知又一次先兆流产，难过不已。接连的打击让钟心几乎坚持不住，志纲的安慰也毫无作用。革委会主任曹芒宣布雄飞成为院长助理，学术会议上，怀民的发言屡次被曹芒打断。在和曹芒针锋相对之后，怀民成为了基地革委会的批判对象。
常玉婷成为了雄飞的学术助理，却在监视雄飞。陆大海给小云打电话，小云却说他们不合适。正在此时，怀民得到了佳蓉的消息……
第三十五集
路途颠簸，怀民终于和佳蓉再次相见。虽然见面的时间很短，但两人倍加珍惜在一起的每分每秒。
基地里，凯华叫住了彭雄飞，递给了雄飞一个研究报告，这是凯华在业余时间做的关于民用核电技术的研究。雄飞心中震撼，想起曹芒对怀民的迫害，他承诺一定会递交，也一定会帮大家平反。
食堂被几百号工人包围，大家呼喊要打倒陶志纲，志纲毅然独自面对。雄飞得知常玉婷自作主张丢弃了凯华的报告，听着她振振有词的解释，深感茫然无力。
陶志纲被下放到收发室看门，钟心来给他送被子，环境的艰难，却加深了两人的感情。工厂仓库外，失魂落魄的陆大海遇到了正在吃力整理箱子的方小云，这才知道方小云是因为父亲被打倒不想连累他，才对他提出分手。
凯华去监狱看望水宁，水宁从凯华的衣着细节中发觉了凯华处境的艰难，为了能让凯华不再受自己的牵连，她悄然在监狱自尽……凯华回忆起二人曾经相处的美好画面，失声痛哭。
王振理已经长成了一个调皮捣蛋的少年，怀民把佳蓉的礼物交给了振理，振理表示学习无用，这个世界的规则是靠拳头。怀民告诉他这个世界的规则是暂时的，只有未来属于他自己。
第三十六集
雄飞发现常玉婷在偷翻自己的办公桌，告诉常玉婷他以后再也不需要她这个助理，醒悟后的雄飞仿佛回到了曾经的样子，重新意气风发了起来。
佳蓉终于回来了，和钟心在收发室门口相拥，怀民急切地想赶过去找佳蓉，此时方小云突然跑来说车间着火了，怀民和陶志纲决定去车间救火。佳蓉听到消息，主动前往火场救援。怀民发现防护服破损，却依然决定用双手捧起受热的铀球。冲出火场后，正遇到身穿防护服的佳蓉，两人紧紧相拥。
中央决定派军队接管西部基地，巴图回到西部基地掌管武警保卫工作。傅正川也回到了西部基地，结束了混乱局面。
1977年11月，全国恢复高考，振理和建国成为考生。宿舍里，大家聚在一起包饺子吃，凯华带着已经投身核电研究的丁向军走了进来，老友重逢，大家都湿了眼眶，当初的A所四大才子时隔多年终于重聚。
王怀民因为过于劳累肺部感染，只剩下半年的生命，佳蓉明白他无法放弃研究，决定按照他的心意陪他走完最后的日子。1978年春天，全国科学大会召开前夜，佳蓉和怀民穿戴整齐，把相机摆在桌子上，微笑着留下了最后一张合影……
1999年，苍老的杨佳蓉来到夫妻树前，向怀民诉说着后辈们的成绩，远方，是欣欣向荣的核工业之城……
CCTV-1综合 2019年9月23日起 每晚20:00播出
