何玉山在妻子的细心治疗和照料下，很快苏醒了过来，等他再回到气象站，等着他的是全体战士在大门口迎接他。经过战士们的努力，气象站运转正常，得到消息的张司令给气象站发来了贺信，告诉他们罗布泊没有气象预报的历史被他们终结了，收到和贺信的战士们将何玉山和徐远征举了起来，欢呼雀跃。
建国一个人在戈壁滩上发愣，几个小伙伴知道他还在想弟弟建军，都围拢了过来，此时巨大的龙卷风来袭，小伙伴们拉着建国赶紧回家，一想到是龙卷风把弟弟刮跑了，建国怒不可遏，喊着要找龙卷风算账，为弟弟报仇，不顾小伙伴的阻拦朝龙卷风走去。小伙伴们眼看龙卷风朝建国席卷过来，连忙找到了林玉洁，林玉洁赶来把建国紧紧压在身子下，躲过了龙卷风。建国哭着问妈妈，弟弟是不是永远也不会回来了，林玉洁告诫建国，以后不允许他在这样做。
建国一个人来找爸爸，并问爸爸自己是不是他亲生的，何玉山非常奇怪建国为什么这么问，建国却说爸爸样样都能干，自己却什么也做不了，连建军穿的衣服，袜子，还有他的小喇叭都找不到，何玉山把建国带出来散步，告诉他来到这打隔壁的每一个人都是战士，是战士就有可能流血牺牲，也许建军在和风沙的斗争中牺牲了，但建国却依然不能接受这个事实，爸爸只能宽慰他，他说的是“也许”。
基地的孩子越来越多，张司令担心这群孩子，打算改“散养”为“圈养”，他让何玉山成立马兰小学，让孩子们安心到学校读书，但何玉山却犯愁，自己拿什么给孩子盖小学呢，他没想到，张司令早打算好了，他将基地的司令部腾了出来充当小学校舍。但校舍解决了，老师却又成了大难题，何玉山挖空心思想在基地内找一两个老师，但却连一个合适的人选都没找到。
林玉洁深夜下班回来，看到何玉山抱着脑袋垂头丧气，知道他还是为小学老师发愁，就提醒他徐远征的妻子林儒丫以前就是小学老师，但何玉山担心徐远征不同意，林玉洁便亲自登门拜访徐远征夫妇。果不其然，虽然林儒丫爽快答应了，但徐远征说什么也不同意，还搞得林玉洁下不来台，回到家里，林玉洁告诉何玉山，这事恐怕只有司令员出面了。
隔天，何玉山找到司令员告状，告诉他事情经过，这时林儒丫却亲自来找司令员，告诉他自己愿意当老师，并且这件事由她自己作主，司令员让何玉山带着林儒丫看看小学的环境。两人走后，他把徐远征找了来，打算当面做做工作。但没想到徐远征态度依然很坚决，硬是不同意爱人来小学当老师，司令员很生气，问他到底什么原因。徐远征只好实话实说，告诉司令员林儒丫有先天性心脏病，无法带着那么多孩子操心劳神。
司令得知实情，也不好强压头，便跟着徐远征来找林儒丫。何玉山和林儒丫正说着学校的事儿，却眼睁睁看着徐远征将儒丫拽回了家，司令只好告诉何玉山儒丫心脏病的事情，何玉山也没了办法。没有老师，马兰小学最后还是成立了。孩子们听到自己又能够上学了，都非常高兴。
开学第一天，何玉山找到科研所的几位科学家授课，但科学家们没有教学经验，教学生也明显大材小用。何玉山回到家中，妻子问他林儒丫当老师的事有没有落实，何玉山将林儒丫有心脏病的事情告诉了妻子，但妻子说，先天性心脏病根据病情发展，如果控制的好，并没有多大关系。何玉山决定亲自登门找徐远征。
来到徐远征家里，正事没说，两个人到因为朝鲜战场上的恩恩怨怨吵了起来。徐远征甚至掏出了枪，让何玉山将自己打死，抵偿郭玉柱团长和牺牲战士们的生命。
何玉山冷静下来，他知道，徐远征是自己的老战友，自己不应该这样对待他。何玉山对徐远征说，他来是为了孩子们，为了马兰小学，自己是林儒丫的上级，他决定让林儒丫来小学当孩子们的教导主任兼班主任，他没有权力阻拦，如果要理论，可以去找司令员，说完就离开了。
最终徐远征还是同意林儒丫来小学上课，考虑到林儒丫的身体，他经常在旁边陪课。但野惯了的孩子们却有些自由散漫，尤其以何建国为首的男生圈子，经常不交作业，林儒丫的作业收不上来，觉得自己没用，默默地掉眼泪，徐远征看了很心疼，决定好好管教一下这些不听话的孩子们。
这天上课，徐远征不请自来，他现身说法，以自己在战场上的经历，给孩子们讲了一堂生动的课堂纪律课，临走时他还说，自己的眼睛和孩子的不一样，自己知道他们的一举一动，谁不交作业不听话，他都知道。几个男生被徐远征的话震慑住了，但何建国依然嘴硬，坚持自己仍然不会交作业，但到了第二天，几个男生还是老老实实地把作业都交了。
项怀瑾来到了马兰，每天还是不停计算着各种公式，这天，他终于算出核爆炸火球的光冲量和冲击波峰值超压值，却因为劳累过度倒了下去，导致手臂骨折，被送往医院，遇到了林玉洁，他这才知道，原来自己的妻子一直没有去接丽萨，她在哪儿，在做什么，自己都一无所知。林玉洁劝他养好身体，一家人将来一定能够团聚。
项怀瑾从病房走出来，坐在地上欣赏戈壁滩的落日黄昏。林玉洁走上前，送给他一瓶最爱喝的白酒。夕阳西下，项怀瑾向林玉洁讲述自己的心路历程。在国外留学时，他看尽了外国人对中国人的轻蔑，让他励志一定要回来报效祖国，搞出中国的原子弹，为了这个理想，即使妻离子散，隐姓埋名，他觉得都值得，可是，人心都是肉长的，他无时不刻想念自己的妻子和女儿。
何建国和小伙伴们正玩的高兴，远远看见徐远征走了过来。小伙伴们害怕，躲在了一个浅坑中。援朝怂恿建国上去和徐远征打招呼，以显示他的胆量。何建国只好上去和徐远征打招呼，并询问徐远征他是否真的能看到他们的一举一动，徐远征当然说是，何建国希望徐远征帮忙找他的弟弟，徐远征答应了他。
基地医院送来了紧急病人，林玉洁认出这个病人竟是李一婵，原来李一婵也早就来到了基地科研所，但项怀瑾和李一婵都没有见过面，更不知道彼此的存在。对李一婵实施抢救后，林玉洁赶到病房想告诉项怀瑾这个消息，但没想到项怀瑾留下了一封信，坐车回到了研究所。
建国和几个男生逃课在外面玩，援朝提议带他们去骑大马，但大家到了马厩里却一匹马也没有，只有一匹年老的骡子，几个人认为这只骡子好吃懒做，就想好好教训它，建国和几个孩子用废旧车胎上的胶线和树枝做成了弓箭，一起射这个骡子的屁股，被路过的徐远征看见。徐远征看到几个孩子虐待老罗，发了大脾气，把几个孩子赶到小水塘边拎水桶。林儒丫赶到阻拦却根本拦不住，她只好跑去找何玉山，何玉山赶到后得知事情经过，狠狠地打了建国的屁股，还把建国拎到老罗面前，向它道歉。
几个孩子来到何玉山家吃饭，何玉山向他们讲述战斗英雄老罗的故事。原来，这只骡子名叫罗玉柱，战争时期，它无数次立功，冒着枪林弹雨，运送物资和弹药到阵地上，毫无畏惧。徐远征之所以对它有深厚的感情，是因为在一次战斗中，老罗驮着重伤的徐远征走出了战场，救了他一命，为此，老罗的腿也被炮火炸瘸了。如今，老罗老了，但它忠诚可靠，是永远的战斗英雄。孩子们听到这里都感到非常愧疚。第二天，建国和援朝亲自给老罗送来了青草，当着徐远征的面，向老罗道了歉。
林玉洁下班回到家，向何玉山说起项怀瑾两口子的事儿，何玉山觉得这件事要请领导解决。他找到张司令员，向他汇报项怀瑾两口子的事，张司令员也觉得这件事必须解决，要让项怀瑾一家人在马兰团聚。