黃大年迫不及待地向程果和衛(wèi)宏遠了解他們進行市場調(diào)查的結(jié)果，程果和衛(wèi)宏遠都怕自己跟不上老師的思維速度，劉躍也擔(dān)心黃大年這突然加速，突然滾動淘汰，會使這個剛剛凝聚起來的團隊崩潰，提醒他千萬別把人心弄散了。黃大年拿出一張碟片塞入VCD機中，茶思屋中繚繞起中國地質(zhì)學(xué)奠基人李四光所作的小提琴曲《行路難》，曲中訴說了中國科研工作者難以開展工作的困擾，黃大年又給大家講起了李四光當年沖破重重困難回到國內(nèi)獻身科研工作的故事，大家都被黃大年的愛國情懷所感動，決定攜手勇敢前行。
為加快科研步伐，黃大年舍棄休息時間忘我投入，雪梅擔(dān)憂他的身體，她開玩笑說都不知道自己當初回國的理由是什么，說是回來照顧他的身體，現(xiàn)在卻是連要見他一面都那么難。
3000米的勘探深度還是不能解決能源緊缺的難關(guān)，勘探一線對深探裝備樣機的渴盼越來越急迫，感動于勘探處趙工等人位卑未敢忘憂國的精神，為了國家利益，黃大年立下軍令狀，誓在年底前交付樣機。然而樣機研究缺的正是最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)演算一關(guān)，技術(shù)難關(guān)當?shù)?，衛(wèi)宏遠對老師立下軍令狀心存不滿，黃大年為攻克難關(guān)決定閉關(guān)住在辦公室，忘掉晝夜加快速度，再一次向時間發(fā)起了挑戰(zhàn)。
黃大年先斬后奏行李卷一背就以辦公室為家，一住就是一個多月，連門衛(wèi)大爺看著不眠不休的黃大年都直喊心疼。
衛(wèi)宏遠和李斯華商量想在博士畢業(yè)后出國工作一段時間，李斯華不同意，認為他不負責(zé)任，不考慮自己和老師的感受。
一個多月的閉關(guān)攻堅讓黃夫人和學(xué)生們都對黃大年十分擔(dān)心，雪梅支了招才騙得黃大年下樓運動運動。黃大年為了深探裝備的科研攻關(guān)放棄了自我，此時妻子和學(xué)生他的殷殷關(guān)切迫使他從繁雜的數(shù)據(jù)報表中抬起頭來，感受到短暫的放松和歡樂。
長期高強度的伏案工作令黃大年的身體產(chǎn)生了不適癥狀，但黃大年并沒有停下工作，只是靠吃止疼片遮掩了過去。終于深探裝備最后一道難關(guān)解決了，大家歡呼鼓舞之時，黃大年卻因體力不支差點暈倒。雪梅擔(dān)憂不已，想借女兒畢業(yè)典禮給黃大年創(chuàng)造休息的機會，黃大年卻說本科班的孩子也要畢業(yè)，自己身為人師不能缺席。
無人機的攻關(guān)也進入了倒計時，黃大年關(guān)心楊博士對工藝材料的考察進度，劉躍告訴他楊博士出了車禍，所幸已經(jīng)脫離了危險，黃大年自責(zé)不已，都怪自己逼得太緊。
劉躍受李四光班的學(xué)生的托付將黃大年夫婦請到茶思屋，大屏幕上放的是學(xué)生們?yōu)槔蠋?、師母精心錄制的視頻，一個個學(xué)生飽含深情的訴說讓兩人在感動得潸然淚下的同時又欣慰不已，黃大年對學(xué)生們說其實他們是他回國后最大的收獲。
黃大年寬慰要去國外工作的衛(wèi)宏遠，讓他不用耷拉著腦袋，能到更高的平臺去開眼界那是好事，但將來為誰而奉獻一定要想清楚，出去了一定要記得回來。
黃大年為了參加本科班的畢業(yè)典禮而未能去參加女兒的大學(xué)畢業(yè)典禮，但他及時給彤彤發(fā)了短信祝福她的成長，并告訴她作為父親他的心永遠和她在一起。
劉躍叮囑黃大年務(wù)必參加中央組織的“千人專家”療養(yǎng)，黃大年卻接到國外電話聽說k計劃有了重大突破，內(nèi)心不禁對科研工作焦急起來。黃大年本打算放棄療養(yǎng)，劉躍知道他的憂心所在，于是透露有個國際裝備年會也在療養(yǎng)地召開，這才勾起他的興趣。
打著療養(yǎng)的名義，黃大年邀約海歸、專家就地開起了閉門會議，學(xué)術(shù)共享的積極態(tài)度讓在場專家無不欽佩。黃大年趁機說服海外專家歸國圓夢，拉住海洋領(lǐng)域?qū)＜议Z偉對他說雖然回國研究工作會遇到這樣那樣的困難，但在自己國家的土地上搞研究心里踏實，試圖打消閆偉回國的顧慮。
療養(yǎng)期間獲益頗豐的黃大年清晰了科研提速的新思路，又是馬不停蹄地搭深夜的飛機回到學(xué)校，他告訴學(xué)生們這次和國家領(lǐng)導(dǎo)人見面后能夠強烈感覺到中因?qū)崿F(xiàn)中國夢的迫切和對解決能源短缺這種急切心情，他決定對S09項目提前結(jié)題，程果擔(dān)心一味追求進度會讓人感覺冒進。黃大年提出實行紅藍軍路線的辦法，紅軍路線就是立主自身實現(xiàn)突破，藍軍路線就是在國外既有高端平臺上的二次開發(fā)，推動整體進度，實現(xiàn)快速突破。
為了更廣泛地進行學(xué)科交叉服務(wù)科研，他借聯(lián)誼會之機向校內(nèi)專家提出紅藍軍對標方案，在吉林大學(xué)校內(nèi)逐漸成立“科研特區(qū)”。
S09項目的科研經(jīng)費批下來了，黃大年的辦公室也被踩平了門檻，桌上的電話就沒停過，連多年不見的老朋友宋坦也專程上門要求合作，黃大年鐵面無私一律回絕，雖然將好友拒之門外令他心中隱隱作痛，然而在國家利益面前這些都變得微乎其微，他就是要把事辦好，也要辦得干干凈凈。
元宵佳節(jié)黃大年又遠赴北京向領(lǐng)導(dǎo)匯報工作，國事家事難兩全，他只得在登機前向妻子發(fā)條短信表示歉疚。
北京之行黃大年順利拿到申請的科研經(jīng)費，還破例被追加了一個億，好消息傳來劉躍和學(xué)生們都興奮不已。而回到吉林大學(xué)的黃大年提出要搞全國學(xué)科大交叉，要在全國范圍內(nèi)尋找專業(yè)學(xué)術(shù)突出的團隊共同合作，為了科研工作他不怕被人說肥水流了外人田。
劉躍撞見黃大年偷偷吃藥緩解身體病痛，擔(dān)憂焦急要將黃大年送到醫(yī)院檢查。黃大年稱科研正在關(guān)鍵階段，請求劉躍別將此事告訴雪梅。
黃大年夫婦前往英國參加彤彤的婚禮，但令令黃夫人和彤彤倍感無奈的是，黃大年一下飛機就被艾文接走去參加了研討會，彤彤不禁抱怨爸爸這是來參加自己的婚禮的嗎？
黃大年在深探項目驗收前夕又是十多天沒日沒夜地趕工，腹部的疼痛越來越頻發(fā)，劉躍心急如焚，他強迫黃大年停下工作去休息，并發(fā)誓再不幫他對外保密，劉躍深知黃大年一旦倒下，自己將成為歷史的罪人。
最終項目順利通過評審驗收，評審組宣布項目成果處于國際領(lǐng)先水平，這意味著黃大年的團隊已經(jīng)實現(xiàn)了他當初回國時的誓言，也意味著中國重型深探裝備技術(shù)正式宣告突破國外封鎖，完成跨代設(shè)計，進入世界第一梯隊。
大年事業(yè)上取得了突破性的成就，但雪梅擔(dān)心這仿佛就是一針興奮劑，只怕以后黃大年更停不下來了。
黃大年捧著大蛋糕進了家門，他一開口就是向妻子請罪，今天是雪梅的生日但他居然給忘了，是學(xué)生們替他準備了蛋糕和鮮花，他請求妻子的諒解，他表示成功的第一功臣非雪梅莫屬。慶功宴上，妻子、親人、伙伴以及學(xué)生的歡聲笑語化作一縷溫情注入黃大年心底，讓他感受到生命的可貴與幸福。
女兒彤彤也打來電話對爸爸的學(xué)術(shù)成就表示祝賀，又給媽媽送上最特殊的生日禮物——自己懷孕了，黃大年和夫人喜極而泣，給未出世的外孫起名“春倫”，希望他們家的寶貝能記住他們從長春到倫敦之間的兩國之間、兩個城市之間發(fā)生的美好的故事。
革命取得階段性成功，但成功并沒有讓黃大年停下追趕時間的腳步，劉躍拿來了科技領(lǐng)軍人才專題研修班的通知又讓黃大年斗志昂揚，讓劉躍趕緊著手幫他落實，但劉躍實在是擔(dān)心黃大年的身體情況。
吉林大學(xué)校慶，張部長、王畢可和校長一起參觀黃大年的辦公室，看到墻上貼的排得密密麻麻的工作日程，領(lǐng)導(dǎo)們都稱黃大年是“拼命三郎”。殊不知黃大年此時正頂著身體的疲憊和不適，強撐著向一個又一個科研項目高速前進。
無私忘我的拼搏是以健康為代價的，黃大年在一次北京回長春的航班上身體出現(xiàn)嚴重不適，陷入昏迷前竟還不忘囑咐空姐，一旦自己出事，一定要將懷中電腦交給國家。在醫(yī)院蘇醒過來的黃大年翻身下床就要回學(xué)校工作，劉躍態(tài)度強硬將黃大年留在醫(yī)院做全面檢查，黃大年卻記掛早就安排好的報告會，趁劉躍找大夫辦手續(xù)之機偷偷離開。
黃大年拼命的舉動讓黃夫人和劉躍等人都擔(dān)心不已，大家強迫他到醫(yī)院檢查，診斷結(jié)果卻給了所有人沉重打擊。黃大年深知生命留給自己的時間已經(jīng)不多，住院前他坐在茶思屋里久久不愿離開。
彤彤打來電話讓爸爸不要光顧著工作了，一定要照顧好自己的身體，黃大年讓女兒不要擔(dān)心，并答應(yīng)女兒讓小外孫一出世第一眼看到的人就是自己。
病榻上的黃大年仍然心系著工作，心系著祖國科研的需要，生命的每一分鐘他都要用來踐行對祖國深沉的熱愛。而這份熱愛不只大年，“千人計劃”的海歸專家們也都在祖國各個科研領(lǐng)域以無限的愛國熱忱并肩奮斗，你追我趕，報效祖國。葉明帶來閆偉同意回國的消息讓他精神振奮，他知道自己的交叉研究又多了一位海外科學(xué)家，衛(wèi)宏遠也在此時學(xué)成歸國，“千人計劃”的隊伍越來越壯大，祖國科研的發(fā)展也越來越迅速。
大年離開了，科學(xué)的星空，一顆璀璨的明星悄然隕落，然而在祖國大地，無數(shù)愛國、報國之心熊熊燃起，薪火相傳。遠在英國，春倫的第一聲啼哭告訴人們精神世代傳承，生命永遠不息！
（全劇終）