故事发生在1964年的一天，东北鹤松矿务局基建科技术骨干方云鹤带着同事来矿井下视察工作，突然发现坑顶有滴水现象，他意识到情况不妙，赶忙去通知正在挖井的矿工，掩护他们撤出去，方云鹤拼尽全力顶住枕木，避免一场更大的事故，却被塌方掉落的大石头砸伤了双腿。

1964年4月14日，美国白宫秘密起草了一份与中国有关的绝密报告，针对中国共产党核设施直接行动的基础，致使国际形势动荡，中国周边形式也逐渐紧张，在这种情况下，经济工作中备战的问题摆到党的重要议事日程。1964年5月27日，中央政治局常委会上，毛泽东明确提出在原子弹期间没有后方不行，三五计划要考虑解决全国工业布局问题，要搞一二三线的战略布局，加强三线建设，防备敌人入侵。

鹤松矿务局局长林子阳去市里参加紧急会议，市委卢书记宣布了一个支援大西南战略建设的秘密计划，号召参会的老工业区的企业领导们推荐最能干最优秀的中层干部和技术能手，全力以赴参加大西南，大西北的建设，卢书记向林子阳举荐劳动模范孟德耀，可孟德耀因为视网膜脱落正在医院准备手术，卢书记表示遗憾，只能让孟德耀治好眼睛以后参加第二梯队，林子阳承诺会选拔更好的干部支援三线。

鹤松矿务局医生林雨萍给孟德耀做了仔细检查，发现他的视网膜脱落，导致视力只剩下0,2，如果不及时进行手术，就面临失明的危险，孟德耀得知手术后要恢复三个月时间，他心急如焚，不想耽误工作，林雨萍给他讲明利害关系，而且矿务局领导给他请最好的眼科医生，孟德耀也只好乖乖回病房。

孟德耀刚躺下，夏文忠就用轮椅推着受伤的方云鹤来看他，他们俩都是孟德耀的学生，夏文忠还特意让母亲做了眼罩，让孟德耀做完手术以后戴，方云鹤亲手做了龙头拐杖给孟德耀，孟德耀对他的英雄行为赞不绝口，催他尽快和林雨萍结婚。

林子阳和院长来看望孟德耀，劝他安心治病，等病好以后给他更重要的工作，孟德耀迫不及待想知道林子阳去市里开会的情况，林子阳隐瞒了支援三线的计划，只是轻描淡写说明去市里汇报了工作而已，孟德耀不相信，他早就听说国家最近有大动作，林子阳赶忙找借口应付过去，孟德耀也没有多想。

夏文忠推着方云鹤去见林雨萍，林雨萍对方云鹤嘘寒问暖，夏文忠看不惯他们俩卿卿我我，赶忙找借口闪开。下班以后，方云鹤让林雨萍推他去看婚房，这是矿上奖励他们的家属房，林雨萍欣喜若狂，推着方云鹤进去参观，方云鹤在墙上画了沙发，大衣柜和床，还画了一对小宝宝，方云鹤给他们取名叫方天天和方云云，承诺将来把这些都变成现实，两个人一起憧憬未来的幸福生活，开心地不亦乐乎。

林雨萍送方云鹤到家门口，她不好意思见未来的公公婆婆，就匆匆离开了。林子阳临时召开紧急扩大会议，让大家推荐最优秀的干部顶替孟德耀去大西南工作，就在这时，孟德耀突然闯进会议室，强烈要求带队去参加大西南的工作，林子阳拗不过他只好同意。经党委研究决定，任命孟德耀为贵州盘河岭农场指挥长兼党委书记。

孟德耀第一时间把这个好消息告诉夏文忠，要带他一起去贵州，夏文忠开心地欢呼雀跃，孟德耀不许他向方云鹤提及此事，让他好好留下来养伤，安心和林雨萍结婚，孟德耀特意买了暖水瓶和脸盆来给方云鹤贺喜，方云鹤正在收拾新房，孟德耀担心言多必失，没说几句话就匆匆离开了。

方云鹤很快打听到孟德耀要带队去大西南，他主动请缨要一同前往，孟德耀担心他的腿有伤，又害怕林雨萍不同意他走，方云鹤坚信林雨萍会支持他的决定，孟德耀自然求之不得。方云鹤去掉轮椅拄着拐杖来接林雨萍下班，想带着她一起去大西南，要在那里举办婚礼，林雨萍马上回去写申请。

林雨萍向母亲说明要把婚礼推迟，跟着方云鹤一起去大西南，母亲坚决不同意，不舍得和她分开，林雨萍苦苦哀求，可母亲就是不松口。方云鹤把自己的想法告诉母亲韩凤英，母亲气得大发雷霆，赌气去找老伴告状。

林雨萍兴冲冲来向院长提交申请，院长和她父亲是好朋友，反复讲明大西南条件艰苦，提醒她三思而后行，林雨萍心意已决，院长还是不同意她的申请。林雨萍去找林子阳求助，林子阳认为她是为了方云鹤才去大西南，林雨萍当场要剪发明志，林子阳只好答应帮她向上级提交申请。

韩志英来找老伴老方告状，坚决不同意方云鹤去大西南，老方支持方云鹤的决定，还埋怨她觉悟不高，韩凤英不依不饶，要去找孟德耀请命。孟德耀很快收拾好行李，妻子担心他的身体，对他放心不下，答应把手上的工作完成以后就申请去大西南找他。

林母来找韩凤英商量拦住方云鹤和林雨萍，没想到韩凤英看到孟德耀带病还要去大西南，就同意方云鹤一同前往，林母很生气，赌气掉头就走，韩凤英苦口婆心劝她以大局为重，不能扯孩子们的后腿，林母就是不松口。

方云鹤得知林母不同意，救主动登门来劝林母，林母狠狠数落他一顿，方云鹤凭借三寸不烂之舌苦苦规劝，可她就是不答应，她和林雨萍相依为命，不舍得林雨萍去大西南受罪，方云鹤大谈革命理想，林母根本不为所动。

孟德耀要带着先头部队出发了，方云鹤和夏文忠一起来送他，孟德耀答应等他们来。林雨萍给母亲买了新棉袄和围巾，还答应临走前给她置办好家里的事，林母却不领情，把衣服和围巾还给她。发榜那天，林雨萍早早来查看名单，很快找到夏文忠和方云鹤，唯独没有她的名字，方云鹤听说林雨萍政审没有通过，就带她去政治部咨询，才知道是因为林雨萍的舅舅在海外的原因，方云鹤和政治部的工作人员据理力争，差点大打出手。林雨萍赶忙拦住他，带他来找林子阳求情，方云鹤请求林子阳特批林雨萍去大西南，林子阳当场打电话给政治部，特批了林雨萍的申请。林雨萍拿着申请书回家，才知道母亲向政治部透露了她舅舅在国外的事，林雨萍很生气。

方云鹤今天出发去大西南，韩凤英含泪给他收拾行李，还准备了一大袋子方云鹤爱吃的食物和煮鸡蛋，对他千叮咛万嘱咐，方云鹤心里很不是滋味，他紧紧拥抱母亲，答应下次回来的时候带一个大胖孙子。林雨萍一早收拾好行李，被母亲堵在门口，母亲坚决不许她离开，林雨萍执意要走，母亲假装摔倒扭伤了脚，林雨萍赶忙把她扶起来送去医院。方云鹤和夏文忠来到车站，迟迟不见林雨萍，眼看火车马上就要开了，方云鹤只好和大家一起上车。

林雨萍给母亲办住院，医生要带林母做全面检查，她只好承认自己是假装扭伤，林雨萍在门口听到这番话，就头也不回赶去火车站。林雨萍来到火车站的时候，火车已经徐徐开走，她和方云鹤失之交臂，方云鹤答应在大西南等她，林雨萍望着火车渐渐远去，她伤心不已。

方云鹤一行人被安排在一节大闷罐车厢，他夜不能寐，夏文忠猜到他是想林雨萍了，忍不住拿他打趣，方云鹤不由地想起和林雨萍相识相恋的过程，当场拿出手绢叠了一个小老鼠。林雨萍也是一夜未眠，天不亮就拎着行李离开了家。

方云鹤不想拖着石膏去大西南，他从车厢里的炉膛里捡起一块烧红的煤烫开纱布，夏文忠苦苦规劝也无济于事。

林雨萍急匆匆赶到车站买票，被随后追来的母亲一把把钱抢走了，林雨萍坚持要去贵州工作，没想到母亲已经找院长取消了她去三线的资格，林雨萍只好乖乖回家。方云鹤看到车厢里的人都没精打采，昏昏欲睡，就把大家招呼起来，人们憧憬着贵州山清水秀，方云鹤提议让夏文忠弹琴唱歌，大家一起跟着他合唱，车厢里顿时活跃起来，回荡着琴声和歌声，不知不觉就到了目的地。

方云鹤等人下了火车，看到来自全国各地的工人们都来支援三线，他们很快找到去盘河岭农场的大卡车，由于连日来的奔波劳顿，夏文忠和几个同志出现了头晕恶心的症状，方云鹤让司机停车休息一会，还让上海来的护士何秀雯拿出晕车药给夏文忠等人喝下去，方云鹤趁机在本子上画下来贵州的山水，想以后给林雨萍看。

天渐渐黑了下来，大卡车在山路上一路颠簸，突然出现故障，司机鼓捣半天也不得要领，方云鹤不费吹灰之力就修好了，车队继续赶路，几经周折终于来到盘河岭农场，孟德耀和副指挥长范文钧早就带人在门口迎接他们，把他们带到四面漏风的宿舍，宿舍是大通铺，里面阴冷潮湿，贵阳来的18岁小伙子徐诚看中靠柱子的位置，被山西来的吴大龙抢了过去，夏文忠对这里的条件大失所望，方云鹤拿出当地的三件宝—雨鞋，雨衣和大棉袄来逗他开心，夏文忠还是无法释怀，这里和他想象的太不一样了，其他人也很失落，只有方云鹤乐乐呵呵的。

范文钧鼓励大家克服眼前的困难，争取短时间内把这里建好，何秀雯很乐观。孟德耀和范文钧立刻召开了欢迎会，把盘河岭农场的简单介绍了一下，这里的条件很艰苦，农场特意安排新来的同志住在这里最好的房子干打垒，每十人一间，孟德耀重点强调农场就是一个对外的牌子，真正的工作机密的，不能随便议论，只要做好自己的工作就好，吴大龙首先提出质疑，不知道来这穷乡僻壤做什么，孟德耀没有正面回答，让大家先除草，铲地，建帐篷，欢迎全国各地来的工作人员。

会后，方云鹤和夏文忠来找孟德耀请示工作，孟德耀任命方云鹤为基建处第一工程队队长，夏文忠为副队长，他们俩信誓旦旦表示绝不辜负孟德耀的期望，接下来的日子，方云鹤不顾腿伤带头修路，高喊口号为大家加油鼓劲，同志们分工合作，干得热火朝天，夏文忠劝方云鹤注意腿伤，可他却不以为然，夏文忠就和他铆足劲一起干。

午饭是两个馒头，稀饭和咸菜，吴大龙大发牢骚，徐诚也是满腹怨气，方云鹤劝他们先吃点苦，日后就能换来甜，吴大龙不服气，一口咬定孟德耀等人开小灶，夏文忠被激怒，对他拳打脚踢，方云鹤带着他们亲眼见证一下领导们的伙食，吴大龙和徐诚等人来到办公室，看到孟德耀和范文钧他们还在忙工作，桌子上摆着每人一个馒头和咸菜，连稀饭都没有，孟德耀还关心方云鹤他们能不能吃饱，吴大龙等人羞愧难当，只好悻悻离开，方云鹤狠狠教训了他们一顿，逼他们向孟德耀等领导认错，他们很难为情，徐诚埋怨吴大龙瞎搞事。

雨下了一整天，方云鹤带着同志们依旧冒雨干活，吴大龙又冷又累，强烈要求停止工作，方云鹤赶忙吹哨通知大家收工，吴大龙一路小跑往回赶，脚下一滑摔了个大跟头，引得大家哄堂大笑。方云鹤等人还在熟睡，突然听到一号井方向传来报警声，他们二话没说就赶过去支援，孟德耀和范文钧迅速赶到现场，得知321区发生冒顶，还有伤员被困矿井，孟德耀摘下眼罩就冲进去救人。

方云鹤和夏文忠等人随后赶到，他们奋不顾身冲进去，吴大龙急忙拦住徐诚，担心井下有危险，方云鹤救出伤员送到救护车上。事后王主任主持召开现场会，说明此次矿难情况很严重，有15人牺牲，李队长愿意承担一切责任，王主任让他先做好死难者家属的安抚工作。