1960年，蘇聯單方面撤走所有專家，國家要靠自己進行核試驗。張司令找到何玉山，告訴他要成功進行核試驗就要有一個好的天氣環境，因此需要一個氣象站，而建設氣象站的任務就落在了何玉山肩上，但讓張司令放心不下的還是水源問題，何玉山決定一邊從外面運水，一邊組織人手尋找地下水。但他只有一個要求，不要徐遠征和工兵團幫忙，因為他看見徐遠征就頭疼。
林儒丫調到了基地政治部工作，也穿上了軍裝，可謂英姿颯爽，她穿著軍裝來營地找徐遠征，引得戰士們頻頻側目。徐遠征看到林儒丫穿上軍裝的樣子，連連夸獎她就像古時候的女將軍花木蘭。
接到新的命令，何玉山收拾好行李，來向妻子辭行。到達基地醫院，何玉山看到了站在外面的兒子，他囑咐兒子要做一個真正的男子漢，在他出去執行任務回來之前，要照顧好媽媽和妹妹。何玉山像妻子辭行，告訴他知道建國心里還是放不下建軍，希望妻子多費心，別讓建國一時沖動創出禍來。
路上，何玉山讓司機停下了車，自己一個人走到一顆樹下，將自己給建軍買的小喇叭埋在了地底，痛哭失聲。他知道，茫茫戈壁，建軍已經不可能活著回來了，他非常地傷心，但他告訴建軍，自己要完成的這項任務，比他們全家人的生命更重要！
何玉山到達目的地，剛要開始著手布置，就看見徐遠征和工兵團坐著卡車開了過來。怕什么來什么，但何玉山嘴上還是歡迎他的到來。中午吃飯時，何玉山本想發揚一下風格，讓工兵連先吃，保障部后吃，但徐遠征卻說工兵連自己解決伙食。工兵連在被太陽烤的炙熱的石頭上烙起了餅，還送給了何玉山一張。夜晚，強大的風沙將徐遠征的帳篷刮走了，徐遠征只得和何玉山睡在一起。李一嬋外出路過部隊大院，看到了許久不見的女兒麗薩，但這次見面是短暫的，任憑麗薩哭著喊讓媽媽不要走，李一嬋還是告別了女兒上車離開。
氣象站正式竣工，但在啟動氣象設備觀測天氣時，汽油發電機卻出現了故障。何玉山只好親自帶著發電機坐車去六百多公里外更換發電機，但在路上為了躲避橫穿而過的黃羊，出現了翻車事故，何玉山受重傷，幸好被經過的部隊戰士發現，將他緊急送往醫院，林玉潔看到丈夫傷成這個樣子，心痛不已，慶幸的是何玉山雖然受傷，但還有意識。林玉潔對何玉山實施了搶救，讓何玉山的傷情逐漸穩定下來。
