接風宴上，三人談起了入黨問題，趙德良與徐不周又就彼此的意志堅定程度展開了爭執，趙德良認為徐不周到現在還有小資思想和生活習慣，而徐不周則拿趙當年差一步就到延安投奔革命說事。秦天被這兩位活寶的爭吵搞煩，從第一天見面開始兩人就爭吵，自己夾在中間很難做。徐、趙相互道歉，并且同步提出要加入中國共產黨，邀請秦天做為自己的入黨介紹人。
秦天與被關起來的特務大力見面，自己曾看過杜總工的傷口，并不致命，若大力真相殺人，不會打這個位置。此外，來感謝他對小戰鵬的照顧，之后便把鋼筆還給他。
下雨打雷的晚上，小戰鵬一個人在屋里做作業，被一個雷聲給嚇到，慧芳及時趕來照顧他，小戰鵬想知道什么時候慧芳干媽才可以作為舅媽一直陪著自己。
趙德良和杜知秋一同研發的鈦合金經過檢測完全合格，研制許久終于見到曙光，兩人非常激動，緊緊地抱在一起。之后馬上意識到行為不妥，又趕緊松開。趙德良說自己與杜知秋一起搭檔非常痛快，心有靈犀。杜知秋直接告知自己不愿意做替代品
慧芳給加班回來的秦天下了一碗面還加了雞蛋，秦天看到里邊的雞蛋后，表示慧芳多少也應該顧著自己一些，若總把她的糧票換來給大家加餐，這樣身體總有一天會垮掉。之后便命令慧芳把這個雞蛋吃掉。
小戰鵬班里的同學聽家長說了秦天與慧芳的風言風語，在班級里討論起來被戰鵬聽見，兩個孩子打斗起來被老師請家長。盡管這件事情的確是對方家長在平日里胡加揣測風言風語的問題，但是秦天仍舊就戰鵬打人一事道歉，給人家一點錢買補品。
慧芳從程英嘴里得知了最近廠里傳的自己與秦天的風言風語，表示極大的不解，從來就沒有的事情，這人怎么就給造謠出來了？
轟-B首飛成功，我國第一艘大型國產轟炸機進入量產階段，四一七廠全體員工為此感到高興。在廠里舉辦的慶祝宴上，張長江直接當著眾人向顏青求婚，顏青答應。
回到宿舍，秦天郁悶的獨自喝酒，看著他這幅樣子，慧芳恨鐵不成鋼的來問他與顏青究竟是怎么回事。秦天表示自己只會造飛機，不會照顧人，誰會愿意跟自己過一輩子，慧芳表示自己愿意，從幾個好友紛紛犧牲之后，小戰鵬、秦天就成了自己生活中的一部分，當前早就把他們當成了親人一樣看待。慧芳的表白沒有得到秦天的回應，她獨自離去。
趙德良在晚上下班后也向杜知秋表白，告知自己這個人一直稀里糊涂的，曾經徐夢是自己的定海神針，指引做什么如何去做，如今徐夢犧牲多年，突然發現自己其實對杜知秋潛意識里是有好感的，希望她愿意攜手，成為一輩子的定海神針。
面對告白，杜知秋同意了，并告知在趙德良還是一個學生而自己還在上初中的時候，第一次見面就對他很有好感了。趙德良表示恭喜她美夢成真了，而杜知秋則打趣表示，如今這個小哥哥越來越傻乎乎越來越老，也不知是美夢還是噩夢。
一人來到后勤，直接向慧芳求婚，他早就寫好了結婚申請書，現在就差慧芳簽個名字了。前一晚自己之所以沒有回答她，是因為覺著結婚這種事情應該男人跟女人提。若慧芳愿意，直接在申請書上簽字就行。慧芳激動地哭了出來，簽好字。
廠里為秦天慧芳、趙德良杜知秋、顏青張長江這三對新人舉辦婚禮，顏青隨著張長江去給大家敬酒，秦天帶著慧芳去給干爹顏司令敬酒，顏司令告訴他，人這一輩子總會有遺憾，當前既然已經成家了，就要好好珍惜眼前人，秦天保證自己一定做到。
結婚當晚，小戰鵬賴在床上跟秦天慧芳一起睡，稱自己也要感受一下跟爸爸媽媽一起睡覺的感覺。無奈之下秦天答應，但只能睡一個晚上。
1962年，在黨的領導下，我國軍事工業等又有了顯著進步，一派欣欣向榮的場面，過年的時候，幾個好友一同聚餐準備晚飯，杜知秋已經生了個大胖小子，而慧芳也懷上了孩子。張長江怕顏青不喜吵鬧，于是沒有跟大家伙一起過年，小兩口準備了一桌飯菜準備自己過。
飯菜準備中，慧芳突然肚子痛，要生了，大家伙急忙用推車把她推去醫院，顏青看到這個場景后連忙讓張長江也跟著去看看能幫上什么忙。
慧芳生了個女兒，晚上夫妻二人看著女兒聊天，旁邊做作業的小戰鵬又想起了自己的爸爸媽媽，回房間看著照片哭了起來，秦天看到戰鵬做的小飛機模型，覺著這個孩子很有天賦，若戰鵬日后還想做，自己一定教他。
1966年，文化大革命開始，四一七廠成了一片廢墟，秦天、趙德良、徐不周成了反動學術權威頭三號，在張長江和幾位戰友的幫助下，三個人收拾好相關文件之后被偷偷送往一個農莊。
1970年，在文革的席卷之下，中華大地老百姓們生活的苦不堪言，慧芳家里成了托兒所，盡管成人都吃不飽，還是勒緊褲腰帶把糧食都給了孩子們吃。張長江從自己家里分出了一點小米，偷偷帶過來交給慧芳。
在村里干著農活的秦天三人偷偷從報紙上看到我國航-7首飛成功，李子志試飛的，三人又開始興奮起來，就是感慨不知這種有志無門的日子什么時候才能到頭。接著幾位士兵便將秦天徐不周帶走了，以為將要挨批斗，哥仨告別。
秦天徐不周被送到一個秘密基地，兩人將要去執行一項絕密任務：參與02、03架航-8的原型機的設計任務。
1976年，已經來到深山秘密基地里研發飛機近五年的秦天已經完全不在乎自己的形象了，整天胡子拉碴的，他立志盡早完成02、03架航-8的整體設計，反觀徐不周依舊是每天勤勤懇懇的喝上一杯水或一杯放了野草的茶水。
此時一位士兵告知航班設計已經通過專家論證，這是一個好消息，大家非常興奮，然而緊接著的壞消息是周恩來總理去世。02、03架航-8的項目，周總理給予了很大的支持，然而他再也看不到飛機飛上天的場面了，大家情緒瞬間低落。
周總理去世，經過組織同意，他的骨灰將要撒向大海，改裝運載骨灰飛機的任務交到了秦天手上，秦天向組織保證一定完成任務。經過連續多天的設計改裝，成功完成任務。
1976年唐山大地震，周邊省市多處震感強烈，慧芳等人所在的四一七廠也不例外，大家在戶外過夜，思念著身在遠方許久不見的親人們。
秦天完成任務回到所在的飛機研發廠，得因大地震影響，連天暴雨引發泥石流，徐不周為了保住車間的資料而犧牲。徐不周沒有親人，也沒留下遺愿，得知相伴多年老友離世，秦天無比傷心。當天晚上便讀起了當年徐不周的入黨誓詞，回憶起從初次見面到共同奮斗的這十多年，悲從心生。
1976年10月，四人幫被粉碎，長達十年的文化大革命結束，老百姓的日子又開始恢復正常。戰鵬上山下鄉歸來，而讓你按被批斗的只是分子們也相繼回家。四一七廠的親屬們都去火車站接自己的家人，趙德良先回了家，看著已經長出銀發的妻子和兒子云飛，還有多年不見的老朋友們，他感慨萬千。
秦天因為所在的廠子不通火車，被組織安排乘汽車歸鄉，回到四一七廠的老家房間，一切與自己當年離開時沒有什么差別，物是，時間卻已經流逝了十多年。原本因為沒在火車站接到秦天的慧芳有些失落，回家后卻看到丈夫在屋內，重聚之情難以言表，全都化為行動，夫妻二人緊緊相擁。
老伙伴們終于重聚，大家在院里一起聚餐，秦天慧芳帶著孩子悅悅、戰鵬，趙德良杜知秋帶著兒子云飛，李子志程英帶著女兒亞莉，還有張長江顏青夫妻二人和鄭有福，大家聚在一起，慶祝團聚并一起向犧牲的徐不周敬酒。
當晚，慧芳幫秦天倒洗腳水，夫妻二人談心，秦天稱自己要好好彌補錯過孩子們成長的這十多年，當前國家要發展，高考總會恢復，希望孩子們都去考大學，只有用知識的力量武裝自己才是正途。看著秦天說話模樣，慧芳感覺有些不真實，像是做夢一樣，曾經日日盼著的場面如今終于實現了。
徐不周因為沒有親人，所以組織決定把他的骨灰安置在四一七廠，趙德良專門準備了一罐咖啡豆，讓他慢慢喝。
四一七廠車間重新運行，秦天趙德良帶著眾多工程師們開會，討論當前我國飛機制造與國外撤了不是一點半點，國外的戰斗機已經更新到了第三代，而我國的飛機因為文革十年的停滯，還停留在第二代、一代。盡管當前不論是專業知識還是科學技術都跟西方國家差了很多，但是，只要肯學肯練，爭分奪秒，一定能趕上。
悅悅云飛一起滑旱冰，被幾個同齡人挑釁，旁邊的戰鵬看著弟弟妹妹被欺負，上千跟人打了起來，雙方都被送到派出所。秦天把戰鵬帶出來后與之談心。