家里，思慮再三的陸若文(蘇青 飾)決定取消婚禮，只因651工程更為重要，并希望大家在嚴酷的環境下堅持夢想，被她一席鏗鏘有力的話語感動，大家沉默離開。宿舍，陸若文難過的流淚。路上，為兩人感到可惜，高主任和葉萱(孔琳 飾)很是不平，猜測陸若文的決定或許正確，高主任認為這是，非常時期應該非常對待，反被妻子指責他應該和火箭生活。

　　這邊，參謀長和孫儷談論此事，不解陸若文為何取消婚禮，參謀長很是意外，卻聽到孫儷夸贊陸若文有魄力，只因651工程極其重要，不允許有任何的差錯。次日，大梁召集大家開會，并將651工程的重要性闡述發言，考慮到此次任務的艱巨性，大梁主動詢問眾人，對651工程的負責人選，見大家都沉默無語，大梁決定讓張利軍(楊爍 飾)擔任總指揮，卻聽到于廠長表示反對，質疑他的專業能力，于廠長建議通過舉手表決的方式決定，聞言，張利軍主動推選于廠長擔任，反被大梁轉移話題，并順勢拿出自己擬好的名單，見名單上將很多的技術員都排除在外，張利軍欲反對，反被大梁提醒他不要得寸進尺，被逼無奈的他只好同意接受任務。

　　車間，大家前來開651工程動員大會，在大梁的主持下，張利軍被迫念出，不參加任務的人員名單，并表示所念之人要跟著葛處長學習，聽到陸若文和高主任都在名單之內，難過的高主任緩慢起身，卻被葛處長斥責，看到如此多的技術骨干被調離崗位，心里有氣的劉師傅欲帶大家離開，卻聽到張利軍讓大家堅持夢想。

　　車間，高主任和陸若文都在掃地打雜。這邊，看著高主任干著又臟又累的活，張利軍難過不已。另一邊，馬朝陽(荊浩 飾)和大家努力工作，見張利軍前來慰問，馬朝陽生氣離開。晚上，見懷孕的張蘭(劉希媛 飾)獨自在干重活，仗義的呂青(楊旸 飾)帶她來找領導評理。家里，張父勸馬朝陽去向張利軍求情，希望他能給張蘭調崗，不愿父母因自己而受牽連，馬朝陽建議張父帶著孩子回老家暫避。

　　次日，馬朝陽送父母離開，聽到兒子思念母親，馬朝陽很是難過。車間，擔心劉師傅的身體，張利軍主動前來看望，卻聽到他囑咐自己，要照顧好高主任，理解他的難處，劉師傅為他加油打氣，聞言，張利軍很是感動。

　　家里，張蘭回來看到家里沒人，著急的她趕忙外出尋找，得知父母帶著兒子回了老家，張蘭傷心不已。車間，張利軍詢問馬朝陽為何將孩子送回老家，見他不愿搭理自己，張利軍斥責他不該隱瞞此事，擔心老人回到家鄉生活貧苦，張利軍直言此事欠妥，反被馬朝陽指責他，不要假惺惺的做人，而當他將高主任，趕出會場的那一刻，在自己的心里已經認為，他是忘恩負義之人，見馬朝陽誤會自己，張利軍百口莫辯，難過的他只好選擇隱忍，知曉他心里的苦楚，孫儷前來安慰，并將上級決定發射，東方紅1號衛星的消息說出，得知衛星今晚將由技術人員，護送到北京進行組裝發射，壓抑許久的張利軍喜極而泣。

　　墓地，張利軍來看望向晴(練束梅 飾)，并將衛星發射的消息說出，以慰她的在天之靈。這邊，見高主任坐在車間門口，孫儷勸他回家等發射的消息反被拒絕，就在此時葉萱前來，看到他抱著收音機，在等候衛星的消息，葉萱忙帶他回家。晚上，喬部長(王勁松 飾)來看望馬朝陽，見他愁眉苦臉的樣子，喬部長讓他有話直說，聞言，馬朝陽將高主任的情況說出，理解張利軍為了此事的做法，喬部長直言真正的火箭人，必須要有犧牲精神，為了能讓人造衛星上天，在國家的很多地區都有老百姓在默默付出，在喬部長的開導下，馬朝陽似有所悟。

　　次日，孫儷帶著陸若文來看向晴，看到她的墓地就在基地附近，陸若文向她保證不會放棄夢想，待她說完孫儷也將自己，這段時間的感受說出，理解姐姐為何愿意呆在大三線，孫儷直言她看到了青春的顏色，并為姐姐的壯舉感到驕傲自豪。

　　這邊，馬朝陽和張利軍看著衛星上天，聽到他想念高主任，馬朝陽擁抱安慰。指揮所，在喬部長的指揮下，衛星成功上天，聽到電臺里傳來東方紅的歌曲，大家都激動不已，與此同時，基地的眾人也都在默默，看著天空中的衛星成功發射。