酒泉导弹基地指挥中心，热试验即将开始，钟心(徐晓璐 饰)成为发射控制员之一。钟心告诉父亲，等试验成功，她希望和陶志纲(李健 饰)结婚。核导弹腾空而起，两弹结合试验成功！

王怀民(李光洁 饰)的身体各项数据趋于稳定，杨佳蓉(高露 饰)带着王怀民来到夫妻树下，主动向王怀民求婚。

江水宁(马灿灿 饰)叮嘱黄凯华(朱铁 饰)要保护好自己，又借口探亲离开基地，黄凯华表面不动声色，却坐着下一趟车跟了上去。江水宁看到黄凯华跟来错愕不已，说话间，她看到了外面的老康(马晓峰 饰)。

王怀民发现黄凯华失踪，急忙找到陶志纲，陶志纲迅速带人赶往县城。废弃的厂房里，老康逼迫黄凯华写出绝密资料。在老康的威胁下，黄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。

陶志纲及时赶到，老康自尽，江水宁被带走，黄凯华被隔离审查。

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！