酒泉導彈基地指揮中心，熱試驗即將開始，鐘心(徐曉璐 飾)成為發射控制員之一。鐘心告訴父親，等試驗成功，她希望和陶志綱(李健 飾)結婚。核導彈騰空而起，兩彈結合試驗成功！

王懷民(李光潔 飾)的身體各項數據趨于穩定，楊佳蓉(高露 飾)帶著王懷民來到夫妻樹下，主動向王懷民求婚。

江水寧(馬燦燦 飾)叮囑黃凱華(朱鐵 飾)要保護好自己，又借口探親離開基地，黃凱華表面不動聲色，卻坐著下一趟車跟了上去。江水寧看到黃凱華跟來錯愕不已，說話間，她看到了外面的老康(馬曉峰 飾)。

王懷民發現黃凱華失蹤，急忙找到陶志綱，陶志綱迅速帶人趕往縣城。廢棄的廠房里，老康逼迫黃凱華寫出絕密資料。在老康的威脅下，黃凱華寫下了一組方程式，老康命令江水寧解開方程，結果竟然是《歌唱祖國》的曲譜。

陶志綱及時趕到，老康自盡，江水寧被帶走，黃凱華被隔離審查。

鐘心正式加入氫彈研究小組，經過大家一段時間的努力，氫彈原理試驗終于成功！