在肖九天的强烈要求下，孟院长决定为断手农民进行断臂再植手术，马骏虽然表面反对，但也已做好了准备。由于体力不支，九天在进行了九个多小时的手术后几乎要倒在手术台前，此时马骏出现在手术室，接替肖完成了手术，使全军第一例断臂再植手术获得了成功，二人双双荣立一等功，喜珍也荣立了二等功。文革中，二人被冲击，关在了后勤仓库……

肖、马二人虽然落难，但对学术争论却一直没有停过，马骏被定为苏修特务，肖九天被定为日本特嫌，黑司令暗中保护二人，批示将他们分别送到军区劳改农场和下放到老区前岭农村劳动，肖九天一天都没有闲下来，继续进行着他的断臂再植实验，陶小娟主动向组织申请来到了马骏所在的农场，并鼓励他不要放弃对断臂再植的研究……

冯延花带着女儿来到劳改农场看马骏，由于天寒地冻，半途晕倒在路边，幸遇陶小娟相救，延花看到了小娟对他们一家人的关心，与她冰释前嫌，结为姐妹。肖九天去地区医院卖草药，恰遇王明才断臂躺在医院无人救治，于是他自告奋勇为其做手术……

部队进行演习时，一名飞行员因意外双腿断离，军委领导要求淮海医院全力抢救。肖九天从农村接回，但他想到了远在农场劳动的马骏，提出只有马骏在场才能完成任务，黑司令派直升机把马骏接回，二人又一次完成了高难度的断腿再植手术，重新又回到了手术台前。肖九天在做鼠尾缝合实验，把老鼠带回了家，遭到喜珍的强烈反对……

肖九天和马骏开了个培训班，但由于很多是老区来的学员，交不起学费，于是九天把他们带回家住，因为卫生习惯不好，引起了喜珍的不满。肖九天主张对角针法，马骏主张顺时针法，于是他们分成两派，在培训班学员毕业汇报的针法擂台大赛上，肖九天输给了马骏……

孟院长调到军区卫生部担任副部长，肖九天被任命为淮海医院院长，马骏被任命为东海医院院长。从此，肖、马各领导一个断臂再植小组展开了激烈的竞争。手术的成功和学术研究的成果在国际上引起了强烈反响，肖、马二人双双成为中国工程院院士。黑司令临终前拉着他们的手说他们是其一生的骄傲。肖、马两家都搬进了专家楼，但两家的装修风格却完全不一样……