建國找曾倩倩學習疊千紙鶴，沒想到被援朝搶先疊了出來，很不服氣。兩個人為此事爭吵起來。正巧麗薩想再為媽媽演一場木偶劇，建國便提議演《陳香救母》，讓援朝演二郎神。曾倩倩來找桂花，說到楊振祿，曾倩倩覺得桂花才適合和楊振祿在一起，而自己心里已經有人了。
為了基地更好的建設，基地黨委決定讓一部分老兵退伍，并加入到基地職工隊伍當中。何玉山和徐遠征找到司令員，請求不要讓老兵退伍。但司令員堅持這是命令，必須執行，而且兩個人的老部下楊振祿和錢化德就在這批退伍戰士之列。走出司令員辦公室，兩個人合計怎么才能把楊振祿留在隊伍里。
林玉潔在醫院里細心照料一嬋，但一嬋知道，自己的時間不多了。麗薩和建國、援朝來到醫院看望一嬋，建國更是將自己疊了許多天的千紙鶴拿出來，掛滿了一嬋的病床。
司令看了何玉山遞交上來的報告，報告中擅自更改規定，沒有把楊振祿加入到退伍人員名單中。司令員大發脾氣，認為何、徐二人是在給他惹麻煩，捅婁子，但最終在何玉山動容的勸說下，司令員答應二人在原子彈爆炸前，繼續讓楊振祿穿著這身軍裝。
建國向麗承那張紙條是他寫的。麗薩很生氣，援朝沖上來和建國扭打在一起。兩個人打得鼻青臉腫之后才不得不承認，他二人都喜歡麗薩，但麗薩卻說自己長大了要像媽媽一樣當一位科學家，也要像媽媽一樣嫁一個科學家。建國和援朝都不得不承認，憑他們的學習成績，根本當不了科學家。
黨中央確定了原子彈爆炸時間，何玉山第一時間得知了這個消息，原子彈爆炸時，為了統一指揮基地主控站，就必須找準時間。他將基地所有的手表都收集在一起，打開收音機，和建國一起檢查到底那支表最準確。結果竟沒有一只表準時準點，何玉山不得不坐飛機去鐘表展覽會找那塊精確無誤的表。臨走前，何玉山到醫院看望了一嬋。
一嬋得知何玉山去北京的任務后，將手腕上的手表交給何玉山，這塊手表是她的祖父作為嫁妝交給她的。她自知時日無多，但他對死亡并不恐懼，唯一遺憾的是無法和基地的同志們一起并肩戰斗，她希望通過這塊表，為核試驗盡最后一份力。
徐遠征和防護分隊押運原子彈裝備零件日夜兼程趕回核試驗場。而何玉山也不辱使命找到了全中國最精確的一塊表，而他也將一嬋交給他的手表交給司令員，司令員代表基地收下了這塊無比珍貴的手表。
美國通過偵察得知我國準備核試驗，并威脅破壞，因此，核試驗的全流程都被冠以代號，而核試驗的時間代號為“零時”。徐遠征押送的原子彈零部件成功返回基地。張愛萍將軍作為核試驗總指揮也入駐馬蘭，工作人員也在分批到達，一時之間馬蘭的帳篷綿延千里。
項懷瑾深夜來探望妻子，由于在原子彈時報時間確定和安裝完畢后，試爆點環境和氣候就成了核試驗能否成功的關鍵因素，但對核武器所能承擔的最大氣壓值正負差的不包容概率到底有多低，他心里沒有底，更不知道自己是否應該上報這個問題。李一嬋告訴項懷瑾，科學容不得一絲僥幸，他應該立刻將這個問題匯報給上級。
項懷瑾將問題上報給司令員，并建議立刻上報北京，請求核武器研究所的技術支持。核武器研究院計算出的概率為萬分之一，與項懷瑾得出的數據相同，一切都按原計劃進行。核試驗進入到了最后的準備工作，司令員卻讓何玉山返回基地，負責人員的安全撤離，在路上，何玉山見到了徐遠征，他告訴徐遠征，林玉潔對他說，林儒丫已經懷孕了。李一嬋病危，彌留之際，她拼著最后一口氣，讓林玉潔將他推到外面，她要親眼看到那團蘑菇云。
中國第一顆原子彈，在預定時間，成功爆炸。徐遠征帶領防護隊第一個沖向了爆心。所有人都萬分激動，歡呼雀躍，而李一嬋也在看到自己一生的理想成為現實后，欣慰地閉上了眼睛……