二十世纪八十年代初，中国发射了一颗具有机动控制能力的卫星。中国卫星测控技术专家部负责对这颗卫星实施变轨控制试验，以检验卫星的机动能力及对卫星的变轨控制技术。卫星进入预定轨道后，气源曲线失常，迅速下降，直至消失。经过研究，有的专家建议不做变轨试验，提前回收卫星。但试验指挥张志浩、软件专家赵汉章和轨道计算专家李松涛力排众议，坚持对卫星实施变轨控制试验，并得到了亲临一线的上级领导支持。经过几次惊心动魄的变轨试验，这颗卫星回到祖国的怀抱，试验取得圆满成功。即将退休的政委找赵汉章谈话，提出让他接班当政委。赵汉章不忍放弃自己热爱的专业，内心复杂而沉重，虽然难以接受，但还是服从了组织的安排。他的第一项工作是到军地院校接收“文革”后第一批大学毕业生。赵汉章到母校接收了丁子健、李辉、彭晓东和老校长的女儿周云等。

赵汉章到清华大学接收了孙伟、曲涛、路雁，还到其他学校接收了于佩娟、陈晓玲等。大学生一到，即成立军政训练大队，赵汉章担任大队长兼政委，一边组织军训，一边给学员介绍中国及世界航天测控的发展。中国通信卫星试验进入实施阶段，测控技术专家部负责制定卫星测控的总体方案。一些专家和技术室领导建议让新大学生尽快参加科研，但张志浩和赵汉章坚持完成军政训练以后再说。孙伟对不能参与工作，而把时间花在军训、叠被子上感到不满。赵汉章利用下围棋做孙伟的思想工作。有一学员不愿在部队工作而向往都市生活，赵汉章做不通工作，只好将其退回。

赵汉章带学员到活动测控站参观，河南籍站长热情向学员们介绍情况。彭晓东看着测控设备，听着活动站的野外生活，心有所动。军政训练的最后一课是由李松涛主持学员们的一次卫星模拟测控试验。丁子健和孙伟配合李辉指挥，排除了李松涛设置的难题。赵汉章和李松涛对这批学员感到满意。完成军训的大学生被分到各技术室。李辉、周云分到轨道室，丁子健、路雁、陈晓玲、曲涛分到了软件室，于佩娟、彭晓东分到控制室，孙伟则来到李松涛身边专攻轨道计算模型的设计。张志浩要求各技术室在制定课题计划时新同志投入的比例必须在60％以上。软件室交给曲涛指令链的课题，而让丁子健整理国内外卫星故障资料，丁子健认为这是一件没有创造性的工作，很不高兴，找到赵汉章提意见，而赵汉章却说这是他的决定。国外拒绝向中国出售已签好合同的用于通信卫星测控的计算机及配套设备。

测控技术专家部只有立足现有条件，对两台国产320计算机和两台717计算机进行改造。张志浩开会布置了改造计划。在对四台计算机进行联机改造中，主要是老同志参加，他们把被子搬到机房，加班加点。丁子健等新同志每天下班后都要到办公楼前的草地上踢球。老同志为避免干扰，有时要关上窗户。赵汉章狠狠批评了他们。孙伟和李辉代表年轻人找赵汉章、张志浩请战，要求参加计算机的改造工作并得到同意。赵汉章检查丁子健的课题，丁子健不但没完成，还冲赵汉章发脾气。常委会讨论，决定让丁子健到长江站锻炼。李辉与周云分别找赵汉章和张志浩说情，丁子健大怒，与周云吵翻。四机联机的首次试验没有成功。

新老科技人员发挥各自优势，共同努力，找到了四机联机失败的原因，连续奋战了几个昼夜，对设备的设置、线路进行了改造，终于取得了成功。在共同的战斗中，新老同志也相互融合、相互信任。设备改造完成后，不少人准备休假。孙伟与路雁决定旅行结婚；周云回母校，准备与丁子健相聚。曲涛一心扑在课题上，不准备回家，对他有好感的陈晓玲临时改变主意，留下来陪曲涛。探亲的人们刚起程，却传来苏联1402号核动力卫星失控即将陨落地面的消息。中央军委命令测控技术专家部对这颗可能给人类带来灾难的卫星实施观测和拦截。张志浩命令所有探亲员火速赶回参加任务。

中国测控网严密监视着太空，像大海捞针一样搜寻着这颗卫星。丁子健锻炼的站首先报告发现目标，但被张志浩排除了。曲涛从与孙伟同住的单身宿舍里搬出来，大家给孙伟和路雁举行了一个简单而又热烈的婚礼。观测进入第四天，丁子健所在的站再一次报告发现目标。接着，其他几个站也发现目标。经过计算，他们确定了1402号核动力卫星陨落的时间和方位，与卫星实际陨落时间仅差2分钟，与实际落区非常接近。由于丁子健第一个发现了1402号，全站为其请功。他还将国内外卫星出现故障的资料全部整理完毕。赵汉章命令丁子健马上返回。通信卫星测控方案中的仿真系统和软件系统的设计不断取得突破。李辉和轨道室主任共同承担建立仿真的数学模型课题。孙伟和李松涛则各用一个计算方式设计卫星的轨道计算模型。丁子健则准备设计出卫星故障对策软件，至此，他才理解赵汉章的深意和一番苦心。