張愛萍親臨動員現場，豪情滿懷地鼓舞大家：“天蒼蒼，野茫茫，到處青山埋忠骨。戈壁灘上能成就驚天動地的大事業！”李覺(呂一丁 飾)終于帶領核武器研究院的科研人員開進了青海金銀灘。

在羅布泊，淡水是一種奢侈品。為了把不多的淡水用在工程建設上，丁健飛忍著干渴在工作。張潔(王樂君 飾)不忍，便帶著幾個女兵去偷水，結果被張蘊鈺(馬天放 飾)抓個正著，本以為司令員會嚴肅處理這事，沒想到張蘊鈺反倒向她們道起歉，還讓全體女兵盡情享受一次水的“盛宴”。

任新民負責的導彈發動機試車在北京完成，上海冶金所在吳自良指導下拿出了合格的鈾分離膜，王方定小組研制的點火中子源勝利成功，科學家們開始主攻第一次出中子試驗這最后一道技術難關。1963年12月24日，1：2爆轟出中子實驗成功。

一系列試驗和準備工作在有條不紊地進行。周恩來(劉勁 飾)十分關心工作的進展，他把錢三強(王同輝 飾)找來，詢問提取高濃度的鈾235的情況。