這一路十分顛簸，打前站的那輛小車因為要躲一塊石頭就往旁邊打了方向，結果剛打回來前面又出現一塊石頭，躲閃不及輪胎就被顛沒了。于敏(雷佳音 飾)肯定車輪在什么位置，老馬不相信，喊司機師傅趕緊去找，而司機師傅最后確實是在于敏說的位置找到輪胎。老馬很是驚訝，于敏說就是科學。終于到了目的地，可這里的條件十分艱苦。副團長老馬介紹這里的情況，最近煤運不過來，這里天寒地凍大家只能先堅持，實在堅持不下去再來找自己。次日天亮，于敏就跑去工號實地測試，結果發現儀器壞了，應該是運來的路上顛壞了，可是新的又運不來。老馬認為可以先去測試別的，這樣干等著就是浪費時間。于敏希望老馬明白，科學測試是講究順序，還有很多環節，哪個環節都不能出錯。老馬很不滿，于敏的一句話，他的兵得馳援千里。于敏說明科研必須嚴謹，要知道一個小的疏忽氫彈可能就炸不響。夜里，爐子涼了，于敏來到帳篷外想要添柴火，可他都沒干過這些活干起來有些吃力。老馬問于敏要不要幫忙，于敏有些倔，就是要自己添柴火。老馬提醒于敏點一宿柴火人都熏死了，于敏認為總比凍死強，老馬在家也不干活。在家時間很少。老馬給于敏遞上一支煙，于敏本來是不抽煙的，但想想還是嘗試抽了起來，之后兩人還聊起了彼此的工作。次日，于敏發現水不苦了，原來是老馬專門派人給他送了淡水，以后喝了就不會拉肚子。1966年12月27日，距氫彈原理試驗剩余一天的時間。于敏問老馬是什么感覺，老馬覺得像小時候過年除夕守歲，于敏緊張得手都抖了，不過安慰自己只要理論扎實就沒問題。1966年12月27日，氫彈原理試驗場地，于敏和老馬等人屏住呼吸期待著，第一氫彈原理試驗成功。眾人歡呼，還將于敏拋了起來慶祝。老馬組織底下的兵列隊向于敏等這些科研人員致敬。孫玉芹(倪妮 飾)在家里弄著煤爐，于敏拎著行李回來跟孫玉芹打招呼，孫玉芹看到于敏時都愣住了，開口他還活著，而于辛又認不出爸爸了。于敏趁這個家孫玉芹才是功勛，這么些年孫玉芹真辛苦了。于敏還記得他們第一回見面，在飯店門口碰到擦肩而過，第二次見面在面館，他拿買車票的錢給孫玉芹買襪子，后來還是孫玉芹付的面錢。吃完面倆人還去看了場電影，其實于敏都記得跟孫玉芹見面的每一個細節，孫玉芹都感動哭了。晚睡前，于敏想著給孩子們講故事，結果孩子們困了讓爸爸不要講了，于敏干脆給孫玉芹講故事。次日，于敏聽兒子于辛說被人欺負，主要是自己經常不在家。于敏聽了心里難受，為了給兒子撐腰，立馬帶上兒子去找對方，要求對方必須道歉。于敏做了個飛機模型給兒子，他還是那句話，只要理論扎實就能飛起來。1967年6月17日，中國第一顆氫彈爆炸成功。于敏和孫玉芹帶上倆孩子去照相館拍了張合影，從照相館走出來后，只見人們在街上慶祝這激動人心的時刻。于敏跟孫玉芹商量買只烤鴨回去，孫玉芹想著家里需要花錢的地方很多，就沒答應。午飯時，于敏問孫玉芹家里有沒有酒，氫彈爆炸成功了，他想好好慶祝下，可他又得保密不能說出來。讓我們致敬這些默默無聞的英雄們。