这一年的暑假，基地各方面工作都紧张起来，许多工作人员都离开了基地执行任务，同时也有很多人进驻基地。李玉洁也得到了任务，要出差一段日子，他和何玉山都不在家，只能留下建国和建英两个孩子。走之前林玉洁叮嘱建国一定要照顾好妹妹。建国和建英第一次没有父母的照顾独立生活。
林玉洁不放心，走之前还是通知同事小郑去照顾两个孩子。当天夜里，妹妹建英生病了，建国和小郑阿姨一起将妹妹送进了医院。第二天妹妹醒来后，对建国说想吃面条，建国马上从家里做了一大盆面条给妹妹。在建国的照料下，建英很快痊愈出院了。同学们都到建国家提供帮助，因为妹妹总吵着要吃妈妈做的饺子，而这天正赶上建军节，按照惯例食堂都会包一顿饺子。因此大家提议去食堂帮厨，顺便学学包饺子的手艺 。
林玉洁出差回来，面对的是建国和丽萨为她准备的饺子，这让她百感交集，感叹着孩子们真的长大了。建国和小伙伴在戈壁滩上玩耍，看见不远处总有飞机起落，就和小伙伴们坐下来看飞机，一会儿是战斗机、一会儿又是轰炸机，直升机，让孩子们开了眼界。
李一婵突然晕倒住院，醒来后却要回实验室。林玉洁告诉他已经叫了北京的专家和仪器过来，要对她进行一次全面检查。李一婵拜托林玉洁，不要将她住院的消息告诉老项和丽萨。徐远征带着防护分队在训练场上不停训练，何玉山看到徐远征明显瘦多了，但徐远征却说自己每天穿着防护服跑来跑去，不想吃饭，只想喝水。
丽萨来医院看到妈妈非常痛苦，总是不住的咳嗽，喘气，请求大家帮忙排演一处布偶剧《仲夏夜之梦》给妈妈看，让妈妈高兴高兴，结果几个孩子把布偶戏演的一塌糊涂。但一婵知道，这是女儿的一片孝心。他告诉丽萨不要来看她了，自己的病马上就会康复。
经过北京专家确诊，李一婵之前有肺结核病，又由于过度劳累，肺部已经高度钙化，接近衰竭，而且其他并发症正在向其他脏器转移。林玉洁来到病房，发现丽萨正在收拾行李要返回实验室，因为这时的科研所已经到了最后的关键时刻。但林玉洁说她的病情不允许她再工作下去了，必须留在医院治疗。
赵文杰来防护分队正式报到，徐远征让他参加防护队的训练，但这位高材生的身体根本无法支撑如此刚强度的训练，一开始徐远征还鼓励他坚持训练，但几天过后赵文杰就倒在地上不肯起来，徐远征恨铁不成钢，将赵文杰从地上拽了起来，骂他是怂兵，没想到一松手赵文杰就倒了下去，训练场上盛传徐远征打新兵。
项怀瑾回到家中，听丽萨说一婵感冒住院，但他在将文件放进抽屉时看到丽萨留在家中的药，才知道真相。司令员将徐远征找来，狠狠骂了他一顿，作为团级干部竟然当着那么多战士的面打新兵。徐远征被就地停职。何玉山又来找司令求情，临阵换将是大忌。而赵文杰得到消息后也主动找司令员说清情况，徐远征并没有打他，而是他自己没站住倒地的。
何玉山晚饭时间找到徐远征，徐远征告诉老何自己老婆还不知道自己被停职，希望他帮自己兜着点儿。何玉山二话不说做到饭桌上，和徐远征喝酒，林儒丫知道两人要谈事，借故离开。看着徐远征垂头丧气的样子，何玉山却净说风凉话，摆出一副幸灾乐祸的样子。但徐远征只是觉得遗憾，自己无法冲入爆心，他希望老何接替这个工作，进入爆心，回来好讲给他听，何玉山对徐远征说他的事组织上还在考虑。
徐远征认为自己这次肯定要调离马兰，走之前他来到学校，告诉同学们他不再担任学校课外辅导员了，以前编得那些时时刻刻盯住他们的话也只是为了让他们好好学习。现在，同学们的学习都有进步，他放心了。而这时何玉山也带来了基地政治部的处理决定，让徐远征继续当防护分队队长，徐远征激动地和老何抱在一起。
林儒丫得知徐远征在防护分队工作，但问起他是否有危险，他总是说没有任何危险。林儒丫由于担心徐远征，在加上学校上课过度劳累，病情加重，徐远征拿着诊断证明找到司令员，林儒丫的身体无论如何不能再在学校上课了。司令员研究再三，和何玉山通了气后，打算让小林当学校副校长，不用再给孩子们上课了。
建国帮忙搬物资，被阿姨奖励了三块巧克力，建国把其中一块送给丽萨，还有一块要留给弟弟，但丽萨劝他，要面对现实。林玉洁也下了最后的决定，他们不能再欺骗自己。他来找何玉山，希望何玉山和一家人一起，在建军忌日那天带着建国去出事的地方看看，坦然地告诉自己的孩子建军永远不会回来了。但建军忌日当天，何玉山却接受了一位战友的请求，去大河车站处理战友爱人政审的事去了。林玉洁给他打电话打不通，只好决定自己带着孩子去建军失踪的地方。
同事程营长的妻子过不了政审，被堵在了大河沿，何玉山只能临时去大河沿车场了解情况，无法和全家人一起去纪念建军的忌日。然而基地规定严格，程营长妻子又海外关系，保卫人员无法放行。于是何玉山找到司令员，司令员决定先让程营长两口子见面，政审需要基地党委讨论。
林玉洁带着孩子们到了建军失踪的地方纪念建军，而建国也终于接受了建军永远离开的事实，他们将建军生前的衣物埋了起来，就当做建军的衣冠冢。奔波了一天的何玉山回到家里，妻子却埋怨他为什么不去悼念建军，不是只有他一个人忙，何玉山知道自己对不起妻子，对不起这个家，但为了工作，自己实在是无法顾及家里，他请求妻子的原谅，但妻子却没有理他。深夜，何玉山只身一人来找建军聊天，他对孩子充满了自责，但他知道，他这不是为了自己，而是为了这个国家，这个民族。
同事劝项怀瑾回家陪陪妻子和一双儿女，想到前日发现一婵的药瓶，项怀瑾也非常不安。老项打电话到科研所，却得知妻子一直都没有上班。项怀瑾找到林玉洁，询问一婵病情，但林玉洁一开始只说是病毒性感冒，项怀瑾掏出药瓶，林玉洁知道瞒不住了，只好把真实情况告诉了老项，同时也把小项阳夭折的消息告诉了他。
妻子病危，孩子的病亡，这些消息让老项摇摇欲坠。但他还是坚持着来到病房看望李一婵，也并没有告诉她自己得知她病情和儿子夭折的消息。而李一婵在医院里心心念念的，还是国家的科技发展。项怀瑾告诉他，离原子弹爆炸那一刻不远了。
徐远征带着防护分队一直坚持艰苦的训练，他告诉防护队战士们，谁拖后腿，谁就要尝尝他的“毛栗子”。为了激励战士们，他带头唱军歌，但高强度的训练还是让徐远征晕倒在地。醒来后，他并没有休息，而是继续带着战士们训练。
建国和孩子们听学校护工老兵韩大爷将战场上的故事。韩大爷讲述在一次战争中，一位战友受重伤，他们就叠千纸鹤为他祈福。丽萨也要叠千纸鹤为李一婵祈福，大家也都愿意忙着丽萨叠纸鹤，为李阿姨祈福。深夜，建国在家叠纸鹤，但怎么也叠不好，何玉山建议让他去找曾倩倩。