1960年10月23日，裝載着三枚國産地地導彈的專列從北京出發，200多名科學家和科技人員隨同前往，參加導彈發射試驗。張愛萍（茅菁飾）等親臨現場，正在醫院打點滴的聶榮臻顧不得病情，也前往酒泉發射基地。在導彈燃料加注現場，張愛萍不顧危險，親自坐鎮，眼看著一車車燃料加注到導彈燃料箱內。1960年11月5日，仿製的導彈終於發射成功。聶榮臻（謝鋼飾）興奮地宣佈：“這是我國軍事裝備史上的一個重大轉捩點。”為了守護導彈基地中200多公里鐵路線，一千多名官兵被確定就地轉業。看著戰士們割捨不下穿了多年的軍裝，工兵團團長含淚率先摘下自己的領章帽徽。又一批大科學家即將加入核武器研製的行列：程開甲在錢三強推薦和鄧小平（史鑫飾）的批准下，來到核武器研究院；為了嚴守秘密，王淦昌這位世界聞名的科學家在加入這個隊伍的時候，把自己名字改為王京，直到1978年才恢復原名。