航路三十公里內，濃云蓋頂，風雨欲來，作戰官曾念喬執行緊急運輸任務，自北平飛往杭州，途中天氣驟然轉差，導致無線電以及跑道技術故障，唯有立即關閉機場無關照明，引導迫降。
筧橋基地處，眾人對照時間啟動地面引導，正準備為095導航之時，怎知陸子儀率領部下突然出現。而此人乃是中央航委會所任命的政訓處副處長，為人做事狠辣決絕，亦是負責追查此次潛藏黨國內部的共黨分子。
曾念喬遭人舉報，涉嫌通共及走私文物，陸子儀率人前來逮捕，并且下令徹查所有飛機。中隊長張啟想起之前在019號戰機艙內發現神秘包裹，意識到必然與曾念喬有關，于是百般阻攔，不許對方進入倉庫。
眼看著兩方劍拔弩張，教育處處長唐世箴出面周旋，張啟率先發號施令，一行人及時布置落地信號。陸子儀一向認為黨國飛行員水平很差，難以與日軍飛行員進行比較，暫且看看他們培養的人到底有多大能耐。
曾念喬透過云層看到火團，朝著光火之地降落而去，萬幸095號成功降落，奈何他剛要下飛機，竟遭團團包圍，幾十桿槍口將他對準。通過線報所知，曾念喬從大學教授金志烈住處出來，走時帶著黑色盒子，步履匆忙且神色慌張。
在面對陸子儀的質問，曾念喬從容不迫，承認自己昨晚去了云居胡同拜訪恩師，而云居胡同也是復華大學教授們的住處。至于舉報人親眼目睹所謂的盒子，確實在095號艙尋得，不過里面裝著許多書籍，無法證明曾念喬的通共嫌疑。
盡管筧橋航校當由軍事委員會管理，可是航委會一直在調查隱藏共黨，政訓處更是懷疑筧橋已成共黨分子。之前國軍在剿匪時出動空軍，正是筧橋里面的共產黨泄露了機密，才讓共產黨一路逃到延安。
所以張啟干涉政訓處對曾念喬實施抓捕，已然引起陸子儀的不滿，剛要下令將他一同帶走，沒想到唐世箴又出面阻止。原來張啟父親乃是廣東聯合商會會長張步春，為了支持中央空軍，斥資購置兩架復興式飛機，不僅會在這周舉辦儀式，甚至有蔣委員長的親筆題字。
礙于張啟的家庭背景以及身份，陸子儀不便于得罪，索性先帶曾念喬離開，臨走之時警告唐教育長要對含光中隊多加管教。當天晚上，張啟檢查了095號故障原因，無一例外都是漏油導致，盡管一九三七年的中國擁有初具規模的空中力量，然而薄弱的工業基礎，還得讓國民政府花巨資從國外購買進口飛機，結果全都是二手產物。
張啟和丁煥生思慮再三，主動向院校建議前往北平接收復興式飛機，雖然唐世箴批準了申請，但是要求他們在復華和燕西大學定向招飛，并且務必要說通秘書長孟無染的工作，如果任務失敗便要數罪并罰。
孟無染與張家乃是世交，子女之間從小定了娃娃親，只不過女兒孟海棠非常叛逆，既要反對包辦婚姻，還得追尋自由，堅持報考考古專業。反觀孟無染的同事曾穆，同樣是有個叛逆的兒子曾破山，父子兩代人思想觀念不合。
兒子曾破山滿腔熱血，執意上街游行示威，參加抗日革命。這一幕正巧被孟無染瞧個正著，心里總算是略微感到平衡，怎知曾穆覺得自己丟臉，于是情急之下，反諷孟無染教女無方。
去往北平之前，張啟受老師委托，獨自來到岳廟墻根下，趁人不備將盒子藏在指定角落里。與此同時，曾念喬在刑房慘遭酷刑，拒不透露半點消息，任由陸子儀如何逼問，始終是咬緊牙關。
復華大學國學院布告當日，孟海棠未曾看到自己名字，反而在師范榜單上有所發現，氣得她斥責父親濫用私權，修改女兒的報考志愿以及錄取結果。孟家先祖曾親眼目睹一日之間，國幟三易，痛感救國之道，所以孟無染謹遵父輩囑托，希望后輩應當敦品勵學，端在教育，如此方可救國。
孟無染叮囑女兒盡快與張啟見面，可孟海棠覺得父親思想迂腐，干脆躲在房間里不出來，直到張啟來到北平，第一時間拜訪孟家。盡管孟海棠閉門不出，卻是躲在屋內偷聽談話，從而得知父親為何拒絕定向招飛。
其實孟無染認為保家衛國值得推崇，但是不應全民皆兵，何況他反對學生當飛行員，主要是顧及犧牲。畢竟在各個行業都需要人才的時代，一個國家不可能都送去戰場，學校是培養人才的地方，而不是專門訓練士兵。
由于學校突然出了事情，孟無染急著先離開，張啟留意到閨房門的動靜，過去一看發現孟海棠在撬門鎖。張啟能言善辯，富有才華，很快吸引了孟海棠的好奇，而她之后要爬墻溜走，又恰巧與張啟相遇。
張啟下意識舉起相機，幾個精妙的瞬間成為照片，當孟海棠得知他就是自己的未婚夫，于是便耍起小性子。也正是張啟的故意激怒，使得孟海棠不得不從墻頭往下跳，稍不留意撲向張啟懷里，彼此對視令她產生了莫名的心動。
嚴刑拷問已對曾念喬起不到任何作用，反倒是歷史教授金至烈實屬可疑，早已成為徐特準備實施抓捕的主要目標之一。陸子儀聽聞徐特的行動，不由大為震怒，立馬命令手下前去阻止，絕不可現在打草驚蛇。
然而為時已晚，金至烈已在窗邊發現異常，只見胡同口處聚集數名國民黨特務，行色極其鬼祟，不過片刻便匆忙離去。正因如此，金至烈再三思慮后，最終作出選擇，畢竟他的暴露，意味著復華大學地下黨組織也會遭受危險，唯有亡羊補牢，通過自己的犧牲來切斷所有線索，保護黨組織安全，以及武丁甲所代表的歷史文脈。
隔天一大清早，歷史系教授凌問岳攜妻康攬杉來到孟家，就連陳岱融也是不改舊習，浪漫又風趣地獻上鮮花。依照往常約定，每逢些時日，復華大學的教授們都會在八十六號院餐敘，奈何金至烈遲遲未來。孟無染過來邀請金至烈，怎知對方始終不應，沒過多久便抱著木匣離開，路過孟家門口時，意味深長地瞥向一眼，等凌問岳起身往外看，人早已消失不見。
當天夜里，孟家小院里歡聲笑語，大家在餐桌上其樂融融，曾穆姍姍來遲，結果發現金至烈居然不在。孟夫人覺得金至烈從安陽回來，整個人精神狀態不對勁，但是很快結束了這個話題，最后引到孟海棠的未婚夫婿身上。
正當小輩們聊得火熱，忽然一聲槍響從郊外傳來，孟海塵急匆匆地跑了進來，表示復華學生上街鬧事，目前已被警察逮走二十六人。孟無染不得已先行一步回學校，反觀徐特在郊外殺人滅口后，率領特務們趕往金至烈家里，翻箱倒柜尋找武丁甲。
殊不知，此刻金至烈已慷慨赴死，毅然決然地走向湖中央，逐漸沉入水下。而在另一邊，張啟站在機場發呆，回想起自己當年主動跟金至烈申請入黨，盡管金至烈沒有答應，但還是鼓勵他不要放棄，終有一日會找到真正的入黨推薦人。
如今張啟沒能做通孟無染的思想工作，丁煥生也在燕西大學吃癟，周校長拒絕見面，且看復華大學的態度。為了能夠讓這次定向招生圓滿，張啟喊來了留學時期結交的難兄難弟，也就是當下《華興時報》主編蕭鴻恩，隨行而來之人還有記者女友龍珍珠。
許久未見的三人免不了寒暄一陣，待大家落座后，張啟開門見山地提及招生的事情，希望蕭鴻恩能夠從中幫忙刊登。考慮到新聞話題和熱度都不可或缺，張啟決定親自架機試飛復興號，絕對算得上是亮點。
原本陸子儀等待復興號試飛結束，屆時載貨飛往杭州，可臨時變了飛行員，令他難以安心，于是通知徐特立刻帶人將貨拿出來。正當徐特監督老孫取貨之時，沒想到外面又來了人，索性焊接貨箱和底艙蓋，只要不去仔細檢查，應該沒有人會發現里面的秘密。
舉行慶飛儀式當天，孟無染代表校方參加講話，眾多記者和學員紛紛過來圍觀，孟海棠帶著同伴們坐在墻頭觀望，正巧看到張啟往機場走來，才知他是此次飛行員。因為復興號是雙座機，舉辦方邀請現場之人可與張啟一同試飛，孟海棠大膽報名，愿效仿宋慶齡之舉，以其為榜樣。
凌問岳和康攬杉來到金至烈家里，發現房間已是凌亂不堪，一地狼藉，明顯是昨夜已來過特務。而夫妻倆尋遍了各個角落，未發現任何線索，之前金至烈為了保護武丁甲，寧愿冒著生命危險，以便于迷惑敵人，甚至做好隨時犧牲的準備，倘若有何不測，將會留下線索告知于凌問岳夫婦。
孟海棠坐車來到起飛地點，絲毫未表現出遲疑，也不懼怕會有何種危險。經過一番操作后，復興號直飛沖上云霄，孟海棠在張啟的建議下，睜開眼睛看向周圍，重重云層之中，如夢似幻，仿佛是身處于仙境，令她無比激動又震撼。
正當孟海棠往天空揮灑許多宣傳單時，張啟看到油已耗盡，怎知在他返航之時遭遇特殊天氣，地面單位檢查到風向變大，不僅會導致飛機突然減速，甚至還會進入失速狀態。張啟對此采取緊急措施，同時不忘對孟海棠交代做好防護，一鼓作氣地往前方行駛迫降，總算是安全著陸，落在不遠處的山地。
本來張啟是要拽著飛機回去，忽然感覺到重量不正常，經他檢查發現底艙內部藏有安陽文物，孟海棠一眼認出是刻字龜甲。按理應該是由南京史語所管理，只有少量部分實物和拓片在金至烈手里做研究，至于為何出現在復興號上，實在是過于蹊蹺。
丁煥生聽到張啟的槍聲，循聲帶人趕去。張啟要求復興號必須全尾回場，并且叮囑丁煥生確保二十四小時看好，不許任何人靠近。苦等在現場的孟無染看到女兒安然無恙，總算是落下心頭大石，張啟在面對記者的采訪時，表明此次試飛是在緊急天氣下迫降，并非存在故障問題，絲毫不遜色于進口飛機。
正當張啟在接受記者采訪之時，孟海棠因中暑而當場昏迷，等她醒來后，才知是張啟抱著自己去了醫院，這一消息也刊登在當天報紙頭版。孟夫人想要趁此機會舉辦兩人的婚事，怎知父女倆竟是異口同聲地反對，孟無染更是氣得讓女兒好好反省。
張啟夢回多年前的課堂上，老師曾穆不似如今這般萎靡，講桌前神采飛揚，本來是要給張啟引薦到英國劍橋大學去深造，怎料此時一則噩耗傳來。當初曾念喬是去海倫城接回母親，沒想到竟遭遇日本敵機轟炸，姥爺、姥姥乃至母親都已死于廢墟之下。
也正因這件事情，死里逃生的曾破山對父親怨恨之深，怒其薄志弱行，只是一介手無寸鐵之力的教書匠。從那日之后，父子倆關系徹底僵化，同樣也令張啟印象頗深，至今還難以釋懷。
盡管試飛復興號成功，可是招生依然存在很大問題，何況孟無染還未給出準確答復，張啟決定再去找一趟曾穆。只不過曾穆在經歷喪妻之痛后，對于飛行員是談之色變，甚至與曾念喬、張啟之間斷了來往。
凌問岳夫婦在金至烈書房里尋得一枚印章，總覺得有些奇怪，并且在印章附近翻出一本“鴿群飼養法”，相較于其他專業學術性書籍，這本書顯得與眾不同，并且在書里發現折痕，不禁陷入疑惑。
凌問岳忽然想起金至烈以前講過鴿子的特性，無論對方飛離家多遠，總能找到回家的路。通過這個線索，夫婦來到天臺觀察金至烈飼養的鴿子，果然在食料罐里發現另一枚印章，合并過后就是姓名。
回到家里，凌問岳夫婦對照了印章，發現“旦”字下方疑似刻錯劃痕，仔細想來又像是故意而為之。康攬杉與丈夫的想法不謀而合，都已指向了“星率西”，也正是武丁甲上面的三條劃痕。
星率西的意思代表著眾星西行，至于武丁甲也不僅是用于占卜，甚至記錄著殷商武丁王朝時期一場很大的流星雨。所以關于星率西的秘密也僅有凌問岳夫婦和金至烈所知曉，可見金至烈是想告訴他們請到“旦羽”找武丁甲，而旦代表旭日東升，羽極有可能就是鴿子。
孟家姐弟和凌淺櫻、曾破山四人齊聚暢談，既有男兒郎的鐵漢柔情，亦是女兒家的少女懷春，圍桌玩起了“拔老將”，輸者需得正面回答問題。幾個回合過后，孟海棠應大家問題，幻象未來夫婿的模樣，然而滿腦子都是張啟，使得她口不對心地回答。
怎知話正說著，孟海棠留意到從旁路過的張啟，而他此番前來是為拜訪曾穆。亦如過往那般，曾穆看到張啟反應非常激烈，嚴詞厲色地對他批評一通，曾經寄予厚望的學生，最終居然選擇放棄劍橋大學，改道去讀空軍，實在令其不解。
不過曾穆終究是嘴硬心軟，在他罵過之后，語氣稍顯緩和。張啟趁機懇請曾穆幫忙，希望他能支持自己定向招生，果然曾穆直接將張啟趕出了門。恰巧孟海棠聽到聲音過來，張啟急忙攔住大門，以至于受了傷，曾穆于心不忍，便讓孟海棠為其包扎，而張啟大談愛國志向，逐漸打動了曾穆。
原來張啟答應曾穆拍攝西山夜景，所以選定了復華大學后山的觀云亭，孟海棠愿與他一同前往，于是叫上幾位好友和弟弟率先來到觀云亭。其他人都顧著賞景，唯有孟海棠左右張望，遲遲未見張啟的出現。
凌淺櫻失蹤下落不明，孟海棠為尋她而滾下山坡，幸好張啟第一時間趕到，也算是有驚無險。事后大家在觀云亭內互相介紹認識，曾破山宣布自己準備棄文從軍，報考筧橋中央航校，實現飛行員的夢想。
看到好哥們有如此雄心大志，孟海塵也想參軍，認為亂世之中出英雄，而他只想當英雄。與此同時，一只鴿子突然飛了過來，孟海棠通過鴿環辨識它是金至烈的鴿子，但是完全沒當回事，反而引起張啟的注意。
望著大好河山，喝著美酒佳釀，孟海棠趁機提議行酒令，到最后已變成以身許國，愿為國死，在場之人無不深受震撼動容。最終大家以天地為證，效仿戊戌年間六君子，結盟為憑欄七君子，未來無論天各一方，都不要忘記今日“莫做神州袖手人”的誓言。