振理顽皮又走出学校，王怀民和老师正着急杨佳蓉就把振理带了回来。老师倒是体谅两人是科学家没时间管孩子。杨佳蓉回来这么久没有告诉王怀民，只是振理知道才会经常去找她要她带自己回北京。杨佳蓉告诉了王怀民自己的事情，还说出了自己在当护士，王怀民很紧张他但还是高兴杨佳蓉能回来，竟然能说出别样的情话。陶志纲在中子源实验室外等着钟心，他建议钟心将实验室也转移到防空洞。彩兰又在和其他男生聊天修建防空洞，彭雄飞看见又吃起醋来直接阻止了彩兰和别人聊天。

彩兰不明白彭雄飞的做法，彭雄飞却终于认清了自己的情感，对彩兰道歉并且表明自己的心意，向彩兰求婚。彩云喜极而泣说自己不想嫁给彭雄飞了，彭雄飞兴致一起直接扛起彩兰满操场跑着向众人宣布彩兰是自己的媳妇。钟心不想因为搬实验室耽误中子源研究进度，因为在401所里也有一支队伍在研究中子源，而他们采用的是相对简单的苏式，钟心害怕被人家超越，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，比一比谁先成功。陶志纲给了钟心几颗奶糖关心其不要只顾着研究，钟心对陶志纲的感情已然是不同了。

江水宁来信保卫处的同志们都围着黄凯华凑热闹，陶志纲开玩笑吓唬黄凯华，哪知道江水宁的信中同意了黄凯华的大胆求爱，陶志纲强迫黄凯华赶紧给人家江水宁回信，正当黄凯华欣喜若狂的时候，却收到了前妻的来信，得知前妻要把儿子交给他抚养。黄凯华因为儿子的事情犹豫了起来，王怀民和彭雄飞都鼓励黄凯华当面和江水宁聊清楚这件事情，王怀民为了促成机会将去北京出差的机会让给了黄凯华。钟心和钟教授一起加入到防空洞的修建当中，钟心埋怨这种简易的防空洞无法抵抗原子弹，又因为王怀民没来她也不想干了，说起干好本职工作的事情，钟心又提起杨佳蓉的事情更加生气。

钟心无端发脾气都是因为401所的竞争。杨佳蓉即使在基地当护士仍然没有放弃辐射学，还给基地的其他人普及辐射知识。江水宁因为黄凯华没有回信而继续写信，她担心黄凯华是因为生活或者工作上的原因苦恼才不与自己联系。哪知道信写完黄凯华就出现在了江水宁面前。王怀民看着上课的杨佳蓉很是欣慰，杨佳蓉照顾振理照顾自己还是自己信仰的引领者，王怀民磕磕绊绊地说出自己本来有礼物要送给杨佳蓉，又挣扎着坚定地向杨佳蓉求婚，要与其组成完整的家庭相伴余生。杨佳蓉拿出王怀民要送自己的礼物还给了王怀民，杨佳蓉却因为自己的身份顾虑王怀民的前途，婉拒了他。杨佳蓉即使要离开仍然关系王怀民不要受到原子弹的伤害。

借着去北京出差的机会，黄凯华出现在江水宁的面前，江水宁不明白黄凯华为何对自己忽冷忽热，黄凯华因为婚姻的挫折和事业的保密性才如此犹豫，黄凯华最终向江水宁坦白了自己的家庭情况和工作情况。江水宁没有说出自己的答案却讲述了自己童年的故事，被拐卖到北京的江水宁小时候被辗转贩卖，幸好在十五岁那年被现在父亲救下，她的内心有创伤不敢相信任何人，只有黄凯华不一样，但是黄凯华突然出现突然消失又向自己表明了那么多问题，王怀民却唯独忘记表明自己是否真心爱江水宁，黄凯华急着表白深爱江水宁，既然有爱为什么不能在一起。

黄凯华满心欢喜回到基地并向组织提出申请要与江水宁结合为革命夫妻。铀球加工的最后一个关节交给大海来完成，由于演练已经经历了上万次，大海还是较有信心，组织也信任大海的手艺。紧张的铀球加工开始，所里的领导都在加工室外看着，不幸的是机床的真空吸盘出了问题。

陆大海接受任务，对首颗正样铀球进行切割，他调整呼吸，屏息凝神，即使机床吸盘出现问题但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，钟心的小组只能暂停工作，张来等都伤心地收拾着实验室的资料。钟心忍不住在父亲面前落泪。钟培林安慰说在这个新中国不论谁有了成果，都是人民的成果，都要为祖国而骄傲，都属于这个伟大的时代。道理钟心都明白只是自己没能第一个研究出中子源还是让人难受的，钟心伤心痛哭不止。

杨佳蓉找石红英从基地拿出自己那些研究辐射的书，杨佳蓉不被允许研究辐射但她还是想要研究辐射。石红英支持杨佳蓉的决定但问起其与王怀民的事情之后，杨佳蓉又逃避不答。傅首长给战士们传阅被中国打下的美国有名的战斗机U2的照片，正是这次打下U2才真正地振奋了中国人的士气，我们中国根本不害怕美国“纸老虎”。不论如何只要我们炸响596才能真正地保护中国，维护和平。钟心找到陶志纲，陶志纲一直不知道怎么劝说失意的钟心，但好在钟心自愈能力比较强已经走出了失败的阴影，现在的钟心负责产品运行和后续维护工作所以需要陶志纲保卫处的配合，陶志纲很开心地答应钟心。

彩兰给彭雄飞送饭，彭雄飞嘴皮子欠老惹彩兰生气，彩兰生气要走，彭雄飞求生欲上线对着彩兰一通夸，彩兰突然逗彭雄飞要彩礼钱，彭雄飞没有钱拿全尺寸爆破实验成功当彩礼，这天下独一份的彩礼彩兰欣然接受。爆轰实验成功并且超出预期，经过多年大大小小的各种实验，至此原子弹离成功炸响只有寸步之遥。彭雄飞和彩兰给大家发喜糖，两人就要结婚邀请大家晚上在食堂乐呵乐呵。杨佳蓉违背命令，向上提交了对现行辐射防护规定的建议，牛玲为她的处境担忧。杨佳蓉为了科学和科学家的安全坚持自己的理论，牛玲担心杨佳蓉心里只有别人一点都不为自己考虑，杨佳蓉含着泪说自己已经放弃了这生最爱的人所以没什么可怕的了。

借着试验成功的欢庆时刻，彭雄飞和李彩兰举办了婚礼。大家起哄要彭雄飞讲述怎么和彩兰恋爱的，彩兰谢谢陶志纲将自己带到彭雄飞面前，留在食堂工作，这样自己才有今天。陶志纲早就看出彩兰会为大家带来力量帮助彭雄飞完成事业，陶志纲又提到自己羡慕彭雄飞能和彩兰组成家庭，说的时候还看向了钟心。黄凯华拉下陶志纲好奇地问彭雄飞怎么这么久才娶彩兰，彩兰怕伤了彭雄飞的荣誉自己解释是因为要等原子弹事业有了成果才接受求婚，彩兰鼓励在座的同志们也早日找到幸福。彭雄飞最后对着大家说自己爱彩兰，基地的所有同志都爱彩兰。

振理也参与了婚礼，在台下刺激王怀民，人比人气死人，看看人家彭雄飞怎么就能顺利结婚呢。王怀民离席出门遇见杨佳蓉，和杨佳蓉说自己已经向上级领导提出了要杨佳蓉回到研究岗位，而自己要与杨佳蓉结婚，可是杨佳蓉始终顾虑着会害了王怀民无法造出原子弹，王怀民坚定自己的心意原子弹已经造出自己还害怕什么呢。杨佳蓉被深深打动。回到新房的彭雄飞和彩兰聊起自己初入社会想象的爱情完全不是这样，但是彩兰的出现改变了自己，彭奶奶早就说过了彩兰和彭雄飞是最合适的，彩兰知道自己的不足也会全心全意对待彭雄飞。

596即将要运到罗布泊试爆，只是从西部基地到罗布泊基地不论是公路还是铁路都不会太过平坦，596装填的炸药分量一个不小心就会毁掉多年的努力，陶志纲受命首长负责运送596，基地上下都在紧张地做着保障工作。陶志纲得知跟随自己的小兵巴图是老格勒的儿子，老格勒从未透露巴图是自己的儿子只是希望他能认真踏实地当好一个兵。陶志纲要巴图和自己一起去老格勒的坟前看看，巴图能理解父亲的所作为其感到骄傲。

成格勒的儿子巴图在父亲的墓碑前泪流满面，庄严承诺会接过父亲的事业，继续守护核工业与科学家。陶志纲为巴图郑重整理衣装，又对着老格勒说他的精神有人传承了。运送596的列车已经全副装备完毕而且24小时设有专人看守监控，将车厢用棉大衣封死的主意还是陶志纲想出来的呢。彭雄飞和彩兰分别一味地对着彩兰说情话，两人依依不舍彩兰在基地等着成功的喜报。黄凯华也佩服陶志纲想出用棉大衣武装车厢的办法，钟心和陶志纲就要去罗布泊了，只有黄凯华一边等着江水宁来一边在基地做好后方理论工作。

牛玲当着杨佳蓉的面念出上级针对杨佳蓉所反映的辐射研究理论作出了肯定的答复，且表扬杨佳蓉的研究工作应该得到所有的同志的学习，组织还恢复杨佳蓉的一切研究工作，杨佳蓉激动地热泪盈眶。王怀民在火车上给杨佳蓉写信，想着和杨佳蓉的未来，祖国的未来，那个不久就要到来的祖国盛世有自己和杨佳蓉的存在，王怀民就充满了信心。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。无数人的牺牲和奉献都是为了原子弹和祖国的未来。钟心和陶志纲通过飞机负责运送中子源和铀球，陶志纲怕钟心坐在飞机后边颠止不住的关心。

火车护送569的同志们已经到达罗布泊，罗布泊的同志向大家介绍基地布置的所有场景，在原子弹爆炸的一瞬间这些都将毁灭，原子弹的诞生根本就不浪漫，造它出来就是为了彻底消灭它。王明山带领的狩猎小分队负责在罗布泊基地周围巡查特务，即使再艰苦王明山也坚持走完附近几千里的路程。所有的准备工序已经完成就等着科学家们点火。看着茫茫戈壁瀚无边际，彭雄飞忍不住替596呐喊。西部基地，黄凯华到火车站接站，准备了许多开场白一见到江水宁就都忘记了，却发现前妻、儿子和江水宁竟然乘坐同一辆列车而来。

596的爆炸试验由方明将军担任总指挥，关于核爆的任何困难都希望同志摆在桌面上谈，毛主席也提到关于国防科技工作的十六字方针，基地高级研究员立刻承诺坚决做到中央的要求，为确保原子弹万无一失基地做了大量的准备工作，偏偏王怀民提出了相反的意见，做到完全的万无一失是不可能的，首先爆塔的抗风能力就不达标，爆后检测问题等等，除此之外美国因为之前肯尼迪遇刺事件推迟用核能摧毁中国核研究试验场，但是现在美国和台湾勾结派出大量特务打探西部基地的核爆情况准备实施破坏，就596能否爆炸王怀民、钟教授和陶志纲都做出了郑重的承诺。

黄凯华带着江水宁和前妻、儿子一起坐在汽车上，前妻善于胡搅蛮缠每次都把话题聊死，气氛十分尴尬。爆塔下，发觉掩体位置不对的王怀民不由分说地开口怒斥，却发现安排掩体的正是杨佳蓉。王怀民看见杨佳蓉的出现很是吃惊，陶志纲看见杨佳蓉来了正准备看着车过去被钟心喊住，于是陶志纲将车停在一边看着杨佳蓉和王怀民的对话。王怀民被杨佳蓉的数据和测算方法且在掩体安排的是辐射服而不是真人检测，王怀民被杨佳蓉的话说服。

陶志纲看着两人的对话感叹两口子过日子不能找科学家，此话一出钟心狠狠地掐了陶志纲。黄凯华前妻君怡将建国送到之后就要准备离开了，其实君怡人还不错离开时祝福了黄凯华和江水宁，唯一不放心的就是要好好对待建国。钟心暗示陶志纲要娶自己的事情，哪知道陶志纲直接说自己和钟心两清再也不会纠缠。二人并肩坐在戈壁滩上，组织上对于两人的结婚申请还在审查当中，黄凯华着急，但仍对未来充满希望。钟心接到了新任务——成为596的起爆员。