回到西部基地，众人参加黄凯华(朱铁 饰)和江水宁(马灿灿 饰)的婚礼。黄凯华和江水宁匆忙赶往基地门口迎接江水宁的舅舅，然而基地出于保密需求，没有允许舅舅进入。王怀民(李光洁 饰)身患辐射病，虽然他有心隐瞒，却还是被杨佳蓉(高露 饰)发现了痕迹。县城饭店，黄凯华、江水宁和舅舅三人一起吃饭，趁着黄凯华去书店，舅舅瞬间换了一副面孔，原来他的真实身份是国民党特务“老康(马晓峰 饰)”，江水宁竟是潜伏已久的特务“古扇”。

傅正川(刘卫华 饰)和钟培林(牛飘 饰)向大家传达了毛主席的重要指示：三年内一定要让首颗氢弹爆炸成功。虽然明白研究困难很大，大家依然为新任务感到振奋。钟心(徐晓璐 饰)发觉氢弹研究人员没有自己，钟培林告诉钟心自己将她调入了两弹结合研究小组。杨佳蓉愿意与王怀民共同承担未来，但王怀民拒绝了她。