周恩来(刘劲 饰)来到方平家中，让方平和秦小阳(周显欣 饰)十分意外。周恩来叮嘱他们：既要干好工作，也要照顾好孩子。他见方涛喜欢枪，便答应从北京给孩子买一支玩具枪，之后和他们一家合影留念。

没能等到两弹结合试验，丁健飞(王东辉 饰)牺牲了。工人师傅连夜赶做一具棺材，张洁(王乐君 饰)含着泪和同志们一起把他埋葬在马兰烈士陵园。为了信守爱的誓言，张洁从此终生未嫁。

就在中国国防尖端事业突飞猛进之时，文革爆发了。科学家和两弹的科研工作遇到了人为的困难。面对异常的变化，聂荣臻(谢钢 饰)设法稳定态势。

1966年10月8日，召开中央专委会，周恩来听取了两弹结合热试验工作的汇报，指示疏散弹道下面甘肃红柳园的数万居民。10月25日，聂荣臻带病飞往导弹试验基地，视察两弹结合试验前的工作。一切准备就绪，聂荣臻却发现大家的情绪过于紧张，于是吩咐李福泽(王宁 饰)：安排些文化活动，让大家放松放松。