上級的文件批下來，馬朝陽去成都在航天科技研究院作院長，張利軍依然在軍工處擔任廠長，科研經費有點緊張，馬朝陽想找張利軍給撥點款，看到數額太大，張利軍感覺為難。高占武帶著葉萱去軍工廠見張利軍，張利軍熱情招待高占武，還將廠里最近的情況向他匯報。
說起高占武的病情，張利軍勸他回成都的研究院，因為那里的環境更好一點，醫療設施也更加完善，高占武覺得自己已經退居二線，待在工廠挺好的，談到馬朝陽，高戰武打趣說，只要看好張蘭，馬朝陽還是基本上不會犯錯誤的。張利軍和他正在商量著資金的事情，忽然高占武病情發作，張利軍急忙把他送進了醫院，知道病情嚴重，直接轉送到北京。
喬美娟帶著張蘭逛商場，她依然沒有忘記張利軍，甚至覺得天底下自己唯一信任的男人只有張利軍了，她嫉妒陸若文的命好，談到高占武的病情，張蘭忽然想明白了，她不想再爭科長什么的了，只要他們家馬朝陽身體好好的，自己什么也不圖。
聽到高占武的生命只有三個月的時間了，馬朝陽和張利軍非常難過。梁玉強混得一塌糊涂，整天待在工廠大門前等張利軍的車，他要張利軍給自己找個活干，還惡狠狠地說否則對他沒有好處。張利軍為了讓他消停，讓他在售后維修點工作。很快總部便接到很多群眾的投訴書，說梁玉強負責的維修點經常亂收費，不該收到收，該收的混亂收。喬美娟提醒他做工作認真點，梁玉強卻毫不客氣地對她說，他知道喬美娟私下特批空調的事情。喬美娟厭惡地拉上了車窗玻璃。
高占武知道自己病情之后，對葉萱說，自己為導彈事業奮斗了一生，還培養了幾個優秀的學生，學術上沒有什么遺憾了，唯一遺憾的就是對不起她，雖然他們前后結婚了三十多年，但兩個人在一起的真正時間只有八九年，他們生養了三個孩子，但三個孩子出生時，自己都不在葉萱的身邊。高占武對葉萱說了自己的想法，他不想動手術了，想保守治療，葉萱含著眼淚答應了他的要求。
馬朝陽開會下達了第二代衛星的發射任務，要在僅僅的幾個月內研制出新一代衛星。時間非常緊迫，但與美國交接合同上的日期所剩無幾。為了祖國的榮譽，會議上的同志斗志昂揚，摩拳擦掌表示努力按時完成任務。高占武回到工廠了，張利軍開車去接他，雖然高占武對自己的生活條件并不想過多要求，張利軍還是竭盡所能為他安排最好的住宿條件。
衛星的發射任務不斷逼近，研究室里的燈四天三夜徹夜不熄，聽到自己老師高占武回來了，陸若文忙里抽閑地去見老師，卻在餐桌上睡著了，聽到了研究室的工作人員熬夜一天只有一塊錢的加班費，張利軍覺得少了，馬朝陽也覺得很為難，因為加班費就這么多，現在加班的人一下子多了這么多，根本沒辦法發放，張利軍立刻決定從民營里面掙的錢補貼給研究室。
張利軍的兒子小軍回家了，張利軍為了照顧兒子，吃完飯就連夜開車趕回去，陸若文提醒他，聽說他們的兒子小軍最近和梁玉強走得很近，張利軍覺得不可能，他自己的兒子不可能是非不分。高占武一心想回車間接著工作，葉萱寸步不離地跟著他，擔心他勞累過度，只允許他一天去車間四個小時。
張利軍回到家后沒有看到小軍，便給陸若文打電話，問小軍到沒到他那里。原來他們的小軍去找高占武了，高占武聽說小軍還沒有吃飯，便帶著他出去吃好的，還和小軍套了近乎，讓小軍搬到他宿舍住。梁玉強一心想報復張利軍，這次他覺得機會來了。張利軍一直沒有聯系上小軍，于是給胡風打電話，讓胡風去拿陸若文手里的鑰匙，去陸若文宿舍看看小軍在不在那里。
高占武又進了研究室，葉萱在外面等著他，她看到科研樓中心鮮紅的雕塑，想起高占武對她說的話，回想起他們奮斗在一線的每個日日夜夜，禁不住熱淚盈眶。研究室的小工向陸若文抱怨，數據量太大了，他們簡直吃不消。高占武發現了這個問題，提醒陸若文可以分段計算，這樣可以提高工作效率，陸若文對這個主意非常贊成。
馬朝陽回自己家拿換洗的衣服，張蘭讓他幫自己轉交檢討信，馬朝陽看了檢討信，知道是張蘭私收賄賂了，讓張蘭自己把檢討信交給張利軍。高占武在車間里閑不下來，因為零件的加工總是達不到要求，他一著急便親自上陣，葉萱聽到車間里說高占武在親手掄大錘，急忙跑了過去。最終高占武累到了，工人們一起涌向他，趕緊叫救護車來。高占武經過搶救終于蘇醒，他安慰張利軍趕緊回到自己的崗位，葉萱聽說小軍找不到了，勸說張利軍事業重要，孩子也同樣重要。
經過大伙們的不懈努力，第二代衛星終于成功地進入軌道。高占武帶著葉萱到城里的最高點一起觀看衛星，祝福衛星能順利升天。張利軍收到了陸若文匯報的喜訊，高占武得到成功的消息后也激動地不能自已。不久之后，高占武病逝，張利軍和馬朝陽去看望他，在高占武的墓碑旁，松柏是那樣的茂密青翠，周圍生機勃勃，墓碑前的鮮花開得正艷。回想高占武這一生，每一個時間點都是奮戰在車間里，終生為了火箭事業鞠躬盡瘁死而后已。
高占武走了，但是在他身后還有無數的研究人員依然奮戰在導彈的研究事業上，張利軍總結說：雖然他們這一輩人，走的走，老的老，不過沒關系，他們的付出會讓中國的火箭事業得到迅速發展，讓中國的綜合國力躋身在世界的前列。