這一年的暑假，基地各方面工作都緊張起來，許多工作人員都離開了基地執行任務，同時也有很多人進駐基地。李玉潔也得到了任務，要出差一段日子，他和何玉山都不在家，只能留下建國和建英兩個孩子。走之前林玉潔叮囑建國一定要照顧好妹妹。建國和建英第一次沒有父母的照顧獨立生活。
林玉潔不放心，走之前還是通知同事小鄭去照顧兩個孩子。當天夜里，妹妹建英生病了，建國和小鄭阿姨一起將妹妹送進了醫院。第二天妹妹醒來后，對建國說想吃面條，建國馬上從家里做了一大盆面條給妹妹。在建國的照料下，建英很快痊愈出院了。同學們都到建國家提供幫助，因為妹妹總吵著要吃媽媽做的餃子，而這天正趕上建軍節，按照慣例食堂都會包一頓餃子。因此大家提議去食堂幫廚，順便學學包餃子的手藝?。
林玉潔出差回來，面對的是建國和麗薩為她準備的餃子，這讓她百感交集，感嘆著孩子們真的長大了。建國和小伙伴在戈壁灘上玩耍，看見不遠處總有飛機起落，就和小伙伴們坐下來看飛機，一會兒是戰斗機、一會兒又是轟炸機，直升機，讓孩子們開了眼界。
李一嬋突然暈倒住院，醒來后卻要回實驗室。林玉潔告訴他已經叫了北京的專家和儀器過來，要對她進行一次全面檢查。李一嬋拜托林玉潔，不要將她住院的消息告訴老項和麗薩。徐遠征帶著防護分隊在訓練場上不停訓練，何玉山看到徐遠征明顯瘦多了，但徐遠征卻說自己每天穿著防護服跑來跑去，不想吃飯，只想喝水。
麗薩來醫院看到媽媽非常痛苦，總是不住的咳嗽，喘氣，請求大家幫忙排演一處布偶劇《仲夏夜之夢》給媽媽看，讓媽媽高興高興，結果幾個孩子把布偶戲演的一塌糊涂。但一嬋知道，這是女兒的一片孝心。他告訴麗薩不要來看她了，自己的病馬上就會康復。
經過北京專家確診，李一嬋之前有肺結核病，又由于過度勞累，肺部已經高度鈣化，接近衰竭，而且其他并發癥正在向其他臟器轉移。林玉潔來到病房，發現麗薩正在收拾行李要返回實驗室，因為這時的科研所已經到了最后的關鍵時刻。但林玉潔說她的病情不允許她再工作下去了，必須留在醫院治療。
趙文杰來防護分隊正式報到，徐遠征讓他參加防護隊的訓練，但這位高材生的身體根本無法支撐如此剛強度的訓練，一開始徐遠征還鼓勵他堅持訓練，但幾天過后趙文杰就倒在地上不肯起來，徐遠征恨鐵不成鋼，將趙文杰從地上拽了起來，罵他是慫兵，沒想到一松手趙文杰就倒了下去，訓練場上盛傳徐遠征打新兵。
項懷瑾回到家中，聽麗薩說一嬋感冒住院，但他在將文件放進抽屜時看到麗薩留在家中的藥，才知道真相。司令員將徐遠征找來，狠狠罵了他一頓，作為團級干部竟然當著那么多戰士的面打新兵。徐遠征被就地停職。何玉山又來找司令求情，臨陣換將是大忌。而趙文杰得到消息后也主動找司令員說清情況，徐遠征并沒有打他，而是他自己沒站住倒地的。
何玉山晚飯時間找到徐遠征，徐遠征告訴老何自己老婆還不知道自己被停職，希望他幫自己兜著點兒。何玉山二話不說做到飯桌上，和徐遠征喝酒，林儒丫知道兩人要談事，借故離開。看著徐遠征垂頭喪氣的樣子，何玉山卻凈說風涼話，擺出一副幸災樂禍的樣子。但徐遠征只是覺得遺憾，自己無法沖入爆心，他希望老何接替這個工作，進入爆心，回來好講給他聽，何玉山對徐遠征說他的事組織上還在考慮。
徐遠征認為自己這次肯定要調離馬蘭，走之前他來到學校，告訴同學們他不再擔任學校課外輔導員了，以前編得那些時時刻刻盯住他們的話也只是為了讓他們好好學習。現在，同學們的學習都有進步，他放心了。而這時何玉山也帶來了基地政治部的處理決定，讓徐遠征繼續當防護分隊隊長，徐遠征激動地和老何抱在一起。
林儒丫得知徐遠征在防護分隊工作，但問起他是否有危險，他總是說沒有任何危險。林儒丫由于擔心徐遠征，在加上學校上課過度勞累，病情加重，徐遠征拿著診斷證明找到司令員，林儒丫的身體無論如何不能再在學校上課了。司令員研究再三，和何玉山通了氣后，打算讓小林當學校副校長，不用再給孩子們上課了。
建國幫忙搬物資，被阿姨獎勵了三塊巧克力，建國把其中一塊送給麗薩，還有一塊要留給弟弟，但麗薩勸他，要面對現實。林玉潔也下了最后的決定，他們不能再欺騙自己。他來找何玉山，希望何玉山和一家人一起，在建軍忌日那天帶著建國去出事的地方看看，坦然地告訴自己的孩子建軍永遠不會回來了。但建軍忌日當天，何玉山卻接受了一位戰友的請求，去大河車站處理戰友愛人政審的事去了。林玉潔給他打電話打不通，只好決定自己帶著孩子去建軍失蹤的地方。
同事程營長的妻子過不了政審，被堵在了大河沿，何玉山只能臨時去大河沿車場了解情況，無法和全家人一起去紀念建軍的忌日。然而基地規定嚴格，程營長妻子又海外關系，保衛人員無法放行。于是何玉山找到司令員，司令員決定先讓程營長兩口子見面，政審需要基地黨委討論。
林玉潔帶著孩子們到了建軍失蹤的地方紀念建軍，而建國也終于接受了建軍永遠離開的事實，他們將建軍生前的衣物埋了起來，就當做建軍的衣冠冢。奔波了一天的何玉山回到家里，妻子卻埋怨他為什么不去悼念建軍，不是只有他一個人忙，何玉山知道自己對不起妻子，對不起這個家，但為了工作，自己實在是無法顧及家里，他請求妻子的原諒，但妻子卻沒有理他。深夜，何玉山只身一人來找建軍聊天，他對孩子充滿了自責，但他知道，他這不是為了自己，而是為了這個國家，這個民族。
同事勸項懷瑾回家陪陪妻子和一雙兒女，想到前日發現一嬋的藥瓶，項懷瑾也非常不安。老項打電話到科研所，卻得知妻子一直都沒有上班。項懷瑾找到林玉潔，詢問一嬋病情，但林玉潔一開始只說是病毒性感冒，項懷瑾掏出藥瓶，林玉潔知道瞞不住了，只好把真實情況告訴了老項，同時也把小項陽夭折的消息告訴了他。
妻子病危，孩子的病亡，這些消息讓老項搖搖欲墜。但他還是堅持著來到病房看望李一嬋，也并沒有告訴她自己得知她病情和兒子夭折的消息。而李一嬋在醫院里心心念念的，還是國家的科技發展。項懷瑾告訴他，離原子彈爆炸那一刻不遠了。
徐遠征帶著防護分隊一直堅持艱苦的訓練，他告訴防護隊戰士們，誰拖后腿，誰就要嘗嘗他的“毛栗子”。為了激勵戰士們，他帶頭唱軍歌，但高強度的訓練還是讓徐遠征暈倒在地。醒來后，他并沒有休息，而是繼續帶著戰士們訓練。
建國和孩子們聽學校護工老兵韓大爺將戰場上的故事。韓大爺講述在一次戰爭中，一位戰友受重傷，他們就疊千紙鶴為他祈福。麗薩也要疊千紙鶴為李一嬋祈福，大家也都愿意忙著麗薩疊紙鶴，為李阿姨祈福。深夜，建國在家疊紙鶴，但怎么也疊不好，何玉山建議讓他去找曾倩倩。