郭永懷(李乃文 飾)急著回基地，帶領團隊坐飛機。不料，飛機在空中遭遇極端惡劣天氣，出了故障機毀人亡。郭永懷帶著未了的科學夢離開了人世，單位為他舉辦了葬禮。李佩推門進屋，心情沉重走到放著丈夫郭永懷遺相的桌前，捧著遺相哭成了淚人。周恩來(夏德俊 飾)查看郭永懷團隊留下的遺物，事發之后，搜救隊發現了郭永懷和警衛員抱在一起，兩人的尸體已經燒焦了，懷里的機密文件在兩人的保護下逃過一劫。文革悄然盛行，許多文化人深受其害。包括一些科研人員也因為文革被排擠。鄧稼先的副手也被文革牽連到了，不能回基地工作。鄧稼先忍無可忍向紅衛兵表達不滿，提醒紅衛兵如果繼續想禁止他的副手回基地，就先向周恩來請示。王莘(遲帥 飾)在兩個紅衛兵的陪同下回家，左鄰右舍見王莘像是犯人一樣被送回來，頓時好奇萬分指指點點。王莘見妻子站在門口，他沒有跟妻子說話，而是用眼神示意妻子進屋說話。王莘是學校的音樂老師，他在教室捧著手風琴，教孩子們唱歌頌黨的歌曲。兩個紅衛兵站在教室門口，觀看王莘教孩子們唱歌。王莘猜到自己也被文革運動波及到了，于是把手風琴放到桌上，提醒孩子們清唱歌曲。孩子們按照王莘的吩咐，齊聲清唱。王莘趁機走出了教室，在兩個紅衛兵的護送下走出學校，往一輛專車走去。讓王莘意料不到的是，同行施南生也在車上。施南生見王莘也被紅衛兵盯上了，趕緊透露自己犯了修正主義，被紅衛兵揪住不放。1970年4月24日21時35分，中國第一顆人造衛星“東方紅一號”正式進入太空軌道。鄧稼先和副手站在窗邊，看向夜空，副手看了一下時間，推測“東方紅衛星一號”已經入軌了。蔣英擺了一桌好菜，催促鄧稼先師徒倆人吃飯。時間來到1979年，核基地實驗出了問題，核彈不知什么原因，沒有爆炸。鄧稼先身為核彈研發先驅者，自然不愿意坐著等其它工作人員檢查核彈故障，而是親自穿上防護服，進入核彈爆炸實驗地點，使用探測器，檢查核彈故障。由于長期跟核武器打交道，鄧稼先的身體一天不如一天，最終住進了醫院。老伴坐在床前，陪鄧稼先聊天，鄧稼先臨終前依然惦記著自己的事業，希望祖國越來越強大。多年以后，秦子袊和丈夫重返馬蘭基地，給逝世的戰友們上墳。夫妻倆人早已年過半百，膝下育有一子。曾經參加原子彈制造的一些戰友獻出了自己的生命，長眠地底。但歷史和黨都不會忘記這些為了祖國強大，付出了寶貴生命的科研人員。1976年，10月，華陽鋼鐵廠。全體員工興高采烈慶祝工人得到解放。文革已經結束，全國人民終于可以喘口氣了。不過，文革給受害者留下的傷痛，一輩子都抹不去。知名鋼鐵專家何濟倉在文革時代也遭到了迫害，被迫去日本鋼鐵廠生存。時代已經不同，文革已經成為歷史。何濟倉的心里漸漸燃起了愛國烈火。華陽鋼鐵廠急需新廠長(范雷 飾)上任，何濟倉跟女兒何詩卉吃飯的時候，提出了想回國內做鋼鐵廠長的想法。何詩卉驚怒交加反對父親何濟倉回國，當年文化大革命發生的時候，何濟倉如同喪家之犬，被文革份子打壓。何詩卉對文革耿耿于懷，堅決反對父親何濟倉回國。不過，何濟倉無視女兒何詩卉反對，他回到了國內，到華陽鋼鐵廠做廠長。廠里的一個老師傅認出了何濟倉，知道何濟倉曾是文革受害者，語重心長提醒何濟倉不應該回國。華陽鋼鐵廠經營不景氣，員工們包圍了副廠長歐陽彬，要求歐陽彬發工資。歐陽彬叫苦不迭，坦言自己拿不出錢給眾人發工資。何濟倉趕來安撫員工們的情緒，車間主任簡凡騎著三輪車賣雞蛋。國家已經出臺了新政策，個體可以經商。幾個政府員工檢查簡凡的營業執照，簡凡拿出政策公告，聲明自己是合法經商。幾個政府員工拿簡凡無可奈何，揚長而去。何濟倉將簡凡叫到辦公室，跟簡凡商量改革工廠。簡凡認為工廠以前是吃大鍋飯形式，大家都一起干活，沒有你追我趕的干勁。吃大鍋飯的形式已經落后了，簡凡認為應該讓工人們形成個體干活，按每個人的表現給予不同的工資獎勵。何濟倉采納了簡凡的建議，提出自己準備改革工廠。簡凡本來對工廠運營不抱希望了，他一聽何濟倉要改革工廠，當即同意回崗位工作。何濟倉提醒簡凡不能再在何詩卉身上花錢，簡凡認為何詩卉還在讀書，沒有經濟能力，他認為自己有能力供著何詩卉。施光南在房里彈奏鋼琴曲，何詩卉提出唱一首山歌。施光南對山歌產生了興趣，彈奏曲子讓何詩卉唱山歌。一首山歌唱完，施光南跟何詩卉討論歌曲不足之處。何濟倉打電話給上級，要求上級拔款七千萬，支持工廠改革。在何濟倉的帶領下，鋼廠終于走上了正軌，工人們一鼓作氣煉出了鋼。在出鋼慶祝活動上，宋勤勤走到了臺上，領取獎勵。她是工廠的技術工人，有了她的參與，工廠才成功出鋼。何濟倉在臺上宣布，送宋勤勤去日本鋼廠深造兩年，希望宋勤勤兩年后學成歸來，為鋼廠做出更多的貢獻。