大秀在丁金龙的安排下，在基地当上了花工。高高兴兴回到02基地的薛芸菲却面临着018基地撤消军队编制，她调动的事情无法实现的现实。1967年夏，基地对伍岩松三号风洞再次进行论证，但没有通过。文革小组把丁金龙关进学习班，丁金龙为了保护好知识分子，他让杜国凯把宋朝和伍岩松从岗位上撤下来。02基地张大河与肖明明结婚了，薛芸菲深深祝福他俩，又向宋朝诉说着相思。在田当家家里，宋朝让伍岩松不要放弃，令伍岩松感激。一号风洞因数据的错误造成了飞机失事，宋朝被关了起来，丁金龙为此写信给郭庄，希望中央来制止基地的局面。伍岩松过度劳累昏倒，大秀细心照顾他，伍岩松向大秀要回了那条项链。郭庄如实反映了018基地的情况，并被批准带调查组到了基地调查。伍岩松来看望被关押的宋朝，并答应帮助他找出错误。

秀和田当家为了保护伍岩松，偷偷去基地取资料，被造反派发现，田当家因心脏病发作永远地去了。伍岩松在田当家坟前，向田大秀求婚。当伍岩松把文革小组任命他为特号工程总工程师的消息告诉大秀的时候，大秀很为他担忧。向旗、孔汉川无奈地接受了为特号工程的任务。在小艳的坟前，郭庄质问伍岩松，说他干的是反科学反理性的事，但伍岩松却说他需要机会，实现梦想。在关押宋朝的房间里，郭庄很欣慰地看到宋朝在为自己的错误寻找新的计算方法。丁金龙秘密授给了向旗一项任务制止特号工程。伍岩松与大秀悄悄为自己办了一场中西结合的婚礼。当薛芸菲得知宋朝被打成特务的消息后，义无反顾地踏上去018基地的火车，举行了一场没有新郎的感人婚礼。冯组长收到了向旗发回来的全国各地无法加工设备的电报，特号工程进程受阻。1970年春，基地实行了军管，丁金龙恢复了职务，宋朝被批准到西北与薛芸菲结婚。

再次失败的伍岩松沮丧地烧着自己的图纸，大秀哭着不让他烧。丁金龙和杜国凯专程来看伍岩松，希望他振作起来，不要自暴自弃，并亲自带他回到原来的设计室。此时，孔汉川在特号工程新材料的试验中受伤，成了植物人，伍岩松为此感到良心的谴责，经常在病床前为孔汉川念他喜爱的《保尔》一书，以求心灵的安静。郭庄告诉丁金龙，国家又有大项目了，希望基地做好承担国家使命的准备，并说宋朝一号风洞的错误是图纸本身有问题。而此时宋朝也通过计算也找出了错误，他终于明白科学的道路是没有捷径，必须一步一脚印。芸菲也高兴地告诉他自己当控制室主任，让宋朝为她祝贺，宋朝却收到了让他速回的电报。芸菲想让宋朝陪她去他俩的圣湖，终未如愿。丁金龙要为伍岩松和大秀补办婚礼，大秀在婚礼前一直郁郁不乐，向杜霞月说出自己的担心。

伍岩松与大秀的婚礼不尽人意，小艳的照片还放在二人的卧室里，大秀始终认为伍岩松应该是小艳的而不是她的。基地决定上“盾牌”工程，让宋朝和伍岩松合作，而伍岩松表示要自己独立来完成”盾牌”工程，他认为只要宋朝参与，设计就会打折扣，就不是最完美的设计。芸菲怀孕了，生下了女儿宋枫。1973年夏，宋朝技术改造后的一号风洞验收成功，他彻底从一号风洞的失败中站了起来，芸菲带着3岁的女儿宋枫又来到了基地，丁金龙把自己的房子让给了宋朝一家人，令宋朝感动。芸菲向丁金龙提出自己在西北又要带孩子又要工作，希望把宋朝调到自己身边。在勾魂崖上，面对着一座座墓碑，郭庄无限感慨。伍岩松坚持”盾牌”工程要由自己来完成，但丁金龙希望他能与宋朝好好合作，充分发挥各自的才华，伍岩松说他们俩一个是理想主义者，一个是现实主义者，永远走不到一起。

池玉从北京为宋朝寄为了资料，芸菲笑称宋朝又多了一个崇拜者。芸菲再次怀孕，想让宋朝调到自己身边，但宋朝说自己已离不开金龙山了，二人浪漫的爱情在现实面前发生了摩擦。在大秀家里，大秀向芸菲说出自己与岩松生活的无奈，芸菲鼓励她要个孩子。伍岩松仍然不愿服从宋朝，二人为合作再一次发生争吵。宋朝因与伍岩松一事心情不好，芸菲生气地带着宋枫离开了018基地。伍岩松去找南下和杜国凯都碰了一鼻子灰，一气之下写下辞职书，要去当花工。南下也向基地递交了请求把伍岩松调出设计部的报告，遭到丁金龙的强烈反对。伍岩松孤寂地在家里拉起了小提琴，大秀默默地听着。

丁金龙亲自到花圃来找伍岩松，请他回设计部上班，做“盾牌”工程的副总设计师。伍岩松在经过一番思考后，找到了宋朝，同意与他合作，当他的副手，宋朝很高兴。二人来到北京汇报“盾牌”工程项目，但论证未通过。此时，基地已经恢复了军队建制，丁金龙以隆重的形式欢迎宋朝和伍岩松回来，面对军旗，他们庄严宣誓，他们要重新站起来，继续风洞事业。1978年春，芸菲带着3岁的儿子调到了018基地，女儿宋枫也从浙江老家来到基地，一家人在火车站团聚了，但宋枫对父母的感情淡漠了许多，还训斥弟弟宋雷。在“盾牌”工地，伍岩松因一个零件不合格大发脾气。回到了家里，又因他要的资料大秀没找对，把火发到了大秀身上。在宋朝家里，大秀告诉芸菲，她与伍岩松的日子越过越累。