经过郑有福的操作，副油箱成功安装在飞机上，此时杜总工跟着苏联转家出现在车间现场，秦天正式报告，自主研制的副油箱实验成功，苏联专家嘉耶夫先是质疑就地取材的副油箱是否合格，之后便称秦天等人私自研发副油箱的行为违反了中苏两国签订的合约，是对苏联政府的蔑视。秦天则称并没有违反合约，副油箱只是一个实验而已。
嘉耶夫对秦天等人的实验结果表示不信，中国的航天事业才刚刚起步，怎么可能自主研发出飞机油箱，然而秦天称，往前追溯许久，中国才是飞行器的鼻祖，早在古代的时候就已经有了竹蜻蜓、孔明灯等飞行物品。克拉科夫教授在检查一遍飞机后，对秦天等人设计制造出来的副油箱表示肯定。在克拉科夫教授的帮助下，嘉耶夫终于妥协。
载有副油箱的飞机不论试飞是否成功，秦天都不会有任何惩罚和奖励，他只请求撤销所有涉及人员的处分。颜司令表示，经过上级批示，这次建造副油箱的秘密行动准许，并且要求三个月内制造出三千个副油箱供前线作战使用。
几个月后，机场飞行队员开会，颜司令表示自抗美援朝以来，经过与美军的的殊死搏斗，虽然取得了一定的成绩，但是当前朝鲜的制空权仍然掌握在美军手上，我国空军无法支援战略纵深，无法实施有效远程打击，因此经过上级商讨，决定由歼击机与运输机尽快研究合作战术，沿米格走廊形成空中补给线。
歼击中队的队长秦天与补给中队队长颜青同志负责此次作战策略的商讨。秦天因为之前与822运输机飞行员展开过一次空中对敌战斗，因此向颜司令推荐这名飞行员，然而巧合，颜青就是822飞机的驾驶员。
秦天与颜青就飞行线路的问题产生分歧。会议结束后颜青找到秦天表示他害怕美军佩刀的行为心态让自己看不起，秦天称没有在空中与美军真枪实弹拼过刺刀的人无权质疑自己，于是两人拿着米格-15和佩刀的飞机模型现场模拟实战，秦天非常不理解颜青的超常规操作，在实战中驾驶米-15飞到敌方飞机后面进行攻击的操作是不现实的，然而颜青表示自己查阅资料有看到外方飞行人员做过这个动作。
虽然对颜青同志的描述表示质疑，但是秦天还是在闲时思考这个问题。颜青平日里训练十分拼命，本是瘦弱女子却一直以男性标准要求自己，经过私下沟通，秦天才知道在颜青看来，父亲颜司令一直有重男轻女的封建思想，所以她才会一直严苛要求自己。秦天对颜司令的这种思想表示谴责。两人对话被颜司令听到，也开始自我反思。
张行健夜晚教徐梦滑雪，徐梦问他为什么最近一直躲着自己，张行健表示自己作为部队里年纪最小的，哥哥们一直劝自己克制情感，毕竟在战场上前路未知。听闻于此，徐梦向他表露自己的情感，希望两人日后无论遇到什么，都不要分开。张行健、徐梦两人的结婚申请被组织批准，在部队上大家给两个新人小小的办了一场婚宴。赵德良表示自己恭喜两人结婚，但是希望等有了孩子可以成为孩子的干爹，徐梦痛快同意。
抗美援朝停战谈判正在僵持，秦天奉命负责空投补给五圣山，途径敌方战队最密集的线路。
空投完毕返航途中遭遇敌机，敌方军机由美军王牌飞行员艾菲斯驾驶。时间紧迫，秦天想起了当初颜青提出的战斗策略，绕到敌方后方进行偷袭，由江行建、张长江来吸引敌方注意力，秦天偷袭成功，艾菲斯驾驶的飞机受损，但是江行建飞机也被敌方击中，江行建飞机弹射装置出现问题，无法逃生，飞机直直坠入海中，亲眼目睹战友牺牲的秦天愤怒至极，马上返航对艾菲斯紧咬不舍，两人驾驶的飞机直接向对方飞去，不停扫射，双双坠毁。
听闻两个飞行员牺牲消息的众多工人感到震惊和担心，徐梦直接晕倒了过去。颜司令几乎发动了机场全部人员去搜索救援，要求无论如何也得把人找到，然而众人爬山谷过雪地，直到深夜也没能把人找到，正当大家绝望之际，曹慧芳硬是把受伤的秦天从山谷里拖了回来。
一个月后，秦天在医院中醒来，忍下好战友牺牲的事情，下楼与其他战友们聊天说话。曹慧芳带着赵德良去林子里逮鸽子，打算炖鸽子来给秦天补一补，看着慧芳姐非常娴熟的用筐子把鸽子逮住，赵德良表示自己也想学学这招，被拒绝，慧芳姐称赵德良这种人应该去干大事，没必要学这些。
秦天在操场上锻炼身体，但是单杠一个都起不来，张长江劝他尚处于恢复期，暂时不要剧烈运动。虽然当着战友的面乐呵呵，但是自己身体自己还是很清楚的。国内最著名的康复专家李教授来到机场参与秦天康复会诊中，李教授表示秦天虽然当前能够无障碍下地行走，但是脊椎某些部位已经严重受损，无法彻底康复，心肺功能也遭受创伤，不适合继续飞行了。
面对专家的建议，颜青表示相信在秦天身上可以发生奇迹。徐梦因为丈夫牺牲而遭到了精神上的严重打击，甚至在平时都在幻想着自己正在与江行建一同生活。曹慧芳正巧碰见这个场面，她无奈将江行建已经去世的事实再一次的告知徐梦，徐梦不哭不闹，仍旧从潜意识里拒绝接受这个事实。
徐梦一个人来到后山河边，想要投湖自杀，幸亏秦天曹慧芳等人及时发现，曹慧芳手中拿着徐梦检查结果，她怀孕了。得知这个消息后，徐梦放弃了自杀的想法，剪掉头发，打算好好生活。
秦天询问徐梦当初专家会诊说了些什么，自己什么时候才可以重新飞行。颜青不愿将事实告知，称若恢复的好就能飞，从此以后由自己来带着他跑步。徐梦想要去前线修理飞机，申请遭到拒绝，前线飞机修理任务量巨大，她作为一个孕妇，目前承受不了这样的工作强度。
颜司令找到颜青谈话，称当前应该是让秦天直接面对身体状况的时候了，隐瞒对他而言并不是一个好方法。面对父亲的疑问，颜青表示自己确是喜欢、欣赏秦天。颜司令告诉她，自己之前在向上级报告基地女飞行员的情况后，提出女飞行员在部队中五年内不可谈恋爱结婚的建议。
颜司令命令颜青、张长江去四川接受半年飞行训练，为国庆阅兵做准备。颜青对父亲的安排表示不满，自小积攒起来的怨念爆发，从小跟着母亲生活，16岁时，参加红军胜利归来的父亲才见了第一面，从此以后便是对他的安排言听计从，但父亲却从未尊重过自己的想法。当前正是秦天恢复需要自己的时候，绝对不能离开基地去其他地方参与培训。颜司令对她的表态进行严厉批评，作为一名军人，穿上军装，就只能服从命令听指挥。
颜司令命令张长江第二日安排秦天进行公开的体能测验，让他一直活在隐瞒里才是最大的残忍。第二天的测试之中，秦天忍者伤痛通过所有测试，但是医生在测量了他运动后的心率，表示尽管通过了测试，但是当前的身体状态仍旧是不适合上天，于是二话不说便将“不合格”印在了报告上，这相当于断绝了秦天的飞行之路。所有人都为他感到伤心与惋惜。尽管想要挣扎着证明自己能够继续训练飞行，但是身体实际状况却让他连站都站不起来。
看着秦天不服气却又无能为力的状态，颜司令狠狠地告诉他，所有人都为他感到伤心，但是事实就是事实，飞不了就飞不了，他还可以去新的战场作战。夜晚，颜青与秦天聊天，颜青自责是自己当初告诉他飞行俯冲来对敌作战的策略，若战斗那天秦天没有采取这招，就不会伤到脊椎。秦天则表示，若没有颜青这招，自己早就牺牲在了战场上。
经过多天的思考，秦天想明白，虽然自己再也不能开飞机，但是可以去学习造飞机。断了一条路，还可以走其他的路。经过与杜总工的商议，他决定走开飞机到修飞机再到制造飞机的道路，而当前对于新中国来说，用自己制造的飞机来武装自己的部队是一件非常急需、重要的事情。
为了庆祝自己转入机修大队、颜青张长江去接受飞行训练，几个伙伴一起聚餐，秦天特意为大家做了自己唯一会的一道菜：炒馍花，他称这道菜是小时候自己妹妹最喜欢吃的，尝了一口后，徐梦突然回忆起了儿时哥哥给自己做的炒馍花，和这个味道一模一样。徐梦称小时候村里遭到日本飞机的轰炸，自己和哥哥走散了，小时候哥哥叫自己甜甜。听闻于此，秦天震惊而激动，徐梦就是他走失了多年的亲妹妹。
1953年7月，朝鲜战争停战协议达成，中国胜利。秦天所在的部队应上级要求，建立四一七厂，专门从事飞机的制造和研究。考虑到本土飞机制造人员基础薄弱，中央决定选派一批优秀的飞机设计人员去苏联学习交流。四一七厂接到新任务：试制米格-15比斯。
接到任务并拿到相关书籍的四一七厂员工们瞬间沸腾起来，紧锣密鼓的开战了飞机研制的任务。