飞机试飞成功，群众热血沸腾，看着试飞安全降落的飞行员，已经病入膏肓的徐梦仿佛看到江行建在战友们的拥护下向自己走来，终于，身子再也支撑不住倒了下去，尽管及时送去医院，但是依旧没有抢救过来，就这样徐梦牺牲在了工作岗位上。
秦飞回忆起兄妹两人小时候被炮火轰炸而走失后的初次见面，到后来抗美援朝战争中再次见面并相识，这得而复失的感觉过于让人崩溃，而赵德良则陷入了深深地自责之中，他始终认为徐梦的离开与自己当初在她生病时将飞机数据复制一份交给她的行为密切相关，是自己的行为导致了徐梦最终的离去。
夜晚，秦天在宿舍里看到妹妹的日记，这其中记录了自己知道的不知道的关于妹妹的点点滴滴，他终于忍不住痛哭起来，自己又一次把妹妹弄丢了。秦天化悲痛为力量，妹妹最大的愿望就是国产飞机的建设，这同样也是自己的愿望，从此以后，这本日记他将帮着妹妹延续下去，去记录见证我国一架架飞机的诞生。
1957年夏，在一段时间的自我调整后，秦天终于逐渐走出失去妹妹的悲痛之中。此时杜总工告诉他，我国在第一个五年计划中取得了较为显著的成果，当前中央决定在全国增设飞机制造厂，并且四一七厂也要进行扩建，未来将有更多力量注入到航空事业建设中。杜总工想要委托秦天来负责将来四一七厂扩建后的工作协调任务。秦天爽快答应。
徐梦牺牲对赵德良的打击也很大，甚至大于对秦天的打击，为了能帮助他尽快恢复，杜总工派秦天带着赵德良去火车站接一位从美国归来的航空专家。在秦天的软磨硬泡威逼利诱之下，闷在屋里的赵德良终于答应去洗漱之后一起接人。
美国归来的青年航空专家徐不周在火车上与一位名叫叶知秋的女青年结识。火车到站后要检查相关证件，徐不周因为找证件而耽误了许久，当秦天终于接到人后，他表示了极大的热情，而赵德良状态依旧低迷。在马车上，杜知秋跟赵德良打招呼，原来她是杜总工的女儿，两人早就见过，只是那时杜知秋年纪尚小，女大十八变如今赵德良一时没认出来。
从美国回来的徐不周对当前四一七厂的生活条件着实是不太能接受，赵德良原本心情不好，呛了他几句，徐不周了理解他的不友善，所以没有往心里去。夜晚，秦天、赵德良、徐不周一个宿舍，徐不周在了解到两人飞机制造相关知识是从苏联学习的，表示苏联、美国飞机建造体系有所不同，从今往后三人还是需要多沟通。
机械工业部推荐一批优秀人才来到四一七厂支援建设，四一七厂迎来了一批强有力的新鲜力量，在欢迎讲话上，杜总工特意对秦天、赵德良两人进行了褒奖，一同经历朝鲜战争，一同去苏联学习飞机制造，一同参与建设了新中国第一家喷气式战斗机的研发工作，是厂里最优秀的工人。
张长江颜青去北京出差，颜青肚子痛的毛病越来越严重，终于到家后没忍住通晕了过去，住院治疗。
曹慧芳看着赵德良一副无精打采的样子，知道他尚没能走出徐梦牺牲的痛苦，但是总这样也不是个办法，于是与秦天商量给他撮合个新对象，秦天表示同意。慧芳觉着郑有福表姐英子不错，想撮合这两个人，但是英子在得知后，表示否定，自己没读过什么书，人家赵德良一个知识分子，两人没有什么共同思想，合不来，但是慧芳表示实践出真知，必须得处一处才知道合不合适。
在曹慧芳与秦天的“强迫”之下，当天晚上赵德良与程英无奈出门一起聊天。原本正在讨论图纸的秦天与徐不周趁着此时也聊了一会天，徐不周表示自己从美国回来再到四一七厂，当前生活环境不算好这种事情可以克服，可是身为一个知识分子技术人员，来到这里的最初目的就是为国家飞机制造业的建设出一份力，而今又是帮忙盖房子又是帮老乡放羊，他开始质疑这样的环境是否真的能够制造出飞机。
在秦天热情激昂的劝导下，徐不周表示自己其实很喜欢四一七厂的同志们，这里人给自己的感觉与美国人不同，秦天表示，因为这里的人是在建设自己的国家。
静力试验厂在建设的时候遇到砖块不足的问题，为了解决这个问题，在赵德良的建议下，大家决定自制砖窑，自产砖块。张长江表示自办砖窑这件事情应该向上级层层汇报一下，而秦天认为逐层汇报过于浪费时间，当前任务紧急，等不了。
张长江劝秦天有时间也关心一下颜青，但并没有将她生病的事情告知，话刚说完，秦天的思绪就被其他事情打断了。砖厂刚刚生产出合格的红砖就发生了爆炸起火事件，闻讯而来的工人赶紧灭火，徐不周被烧伤。赵德良在灭火的同时非常担心杜知秋，看到人安全没受伤后表示安心。结果此时房梁烧毁倒塌，赵德良连忙拉着杜知秋倒在地上才避免被砸。
对于砖厂出事上级进行问责，徐不周在医院表示是自己操作不当引起的，面对徐的仗义揽责，秦天、赵德良、张长江也自愿接受惩罚。颜青从北京回来，秦天向她道歉称自己之前因为妹妹去世心情不好冷落她了，而颜青依旧介怀柳娃照片的事情，于是称当前除了造飞机其他什么事情都不重要。
克拉科夫教授带着柳娃一同来到中国，继续支援四一七厂飞机建造工作。见到颜青后，柳娃直接问秦天这个是不是就是他的梦中情人，面对苏联人的直白开朗，秦天含蓄说在中国，她是自己的对象。
雨天夜晚，颜青回想起了北京时医生的诊断，自己因为相关器官受损，今后可能无法怀孕了。原本心情就不太好怕拖累秦天的颜青，出门后正巧看见秦天等人与克拉科夫教授商议相关专业事件，她看到柳娃用手帕帮秦天擦了一下雨水，于是愤怒离去，看到追上来的秦天，她表示要结束两人的关系。
颜青向秦天提出结束两人之间的情侣关系，没有为什么，只是自己想结束了，秦天称自己与柳娃没有任何男女之间的牵扯。但是颜青因为不能怀孩子的事情最终选择放手。回到宿舍，裹着被子，颜青终于忍不住哭了起来，回想起大家伙聊天中秦天表示对孩子的喜爱，颜青无可奈何，伤心欲绝。张长江知道事件原委，曾经劝颜青把真相告诉秦天，颜青拒绝。
回到宿舍，秦天向舍友们表示自己感觉颜青自从北京出差回来后整个人都怪怪的。眼下图-16飞机的建造对于四一七厂是最重要而艰巨的任务，他也没时间精力思考那么多儿女之情。
图-16所有的测绘和图纸全部完成，克拉科夫教授表示万事开头难，虽然当前秦天等人完成测绘图纸算是开了一个好头，但是真正的困难才刚刚开始，秦天表示不惧困难，一定坚持到飞机试飞成功的那一天。
夜晚，徐不周为了能够更好地融入大集体之中，认真的理清四一七厂的人际关系。颜青要求知情的张长江不要向任何人提起自己的事情，张长江表示同意，并且日后无论发生什么，自己都会在她身边。
曹慧芳包了几饭盒包子，给秦天宿舍留下几盒。看着徐不周吃的这么起劲，赵德良打趣道他在美国生活多年应该更喜欢汉堡，没想到吃起包子还这么带劲，徐不周表示，自己更喜欢中国的“汉堡”，因为自己本人就是“中国制造”。
慧芳要求赵德良拿一盒给程英送去，赵德良不愿，在秦天的强硬命令下，最终还是送去了。赵德良真的对程英没什么感觉，两人也没什么共同话语，只能坐在一起干吃包子。
经过厂里多日的奋斗，第一架图-16组装样机检验合格，四一七厂的全部员工，包括苏联专家们都对此展示出了极大的开心兴奋，为了庆祝样机验收合格，当晚在大礼堂组织了一场文艺汇演。克拉科夫教授和柳娃都很喜欢中国人的文艺演出，期间，克拉科夫教授突然接到一份苏联传来的加急电报，连忙带着柳娃中途离开。
回到房间后，克拉科夫表示自己收到电报，要求全部在华苏联专家立即撤回，并且带走所有相关制造文件。柳娃表示苏联提供给中国的相关战机资料本来就是不全的，当前正是秦天等人努力奋斗才补充了相关资料完成样机组装，如今带走所有资料，他们之前的努力就白费了。卡拉科夫教授表示对此无可奈何，因为这是国家的命令，必须服从。
柳娃坚持把自己手上的相关资料想方设法留给中国朋友，趁着收拾东西的时候将文件藏进煎饼里，躲过了检查。秦天等人在得知相关消息后与正在收拾资料的苏联专家们产生冲突。僵持之际，张长江愤怒的吼出，我方得到的命令，就是让他们带走所有资料，任何人都不能也无法阻拦。
克拉科夫教授向大家伙道歉，自己在中国这么多年，早已把他们视为好友，如今好友被动分别当然是不舍的，然而马上撤离并带走所有的资料是自己国家的命令，所有人都得服从。他要求秦天无论如何也要把未完成的事业完成，待有朝一日两国关系恢复正常，自己一定第一个报名回到中国，再次跟他们一起发展航空工业。
第二天离别的时候，秦天向克拉科夫道歉自己前一晚的冲动。柳娃则告诉慧芳自己宿舍有没吃完的煎饼，之后便捏了捏她的手。苏联专家撤走，四一七厂终于体会到了靠别人吃饭的苦处，大家都很沮丧。此时慧芳将柳娃藏起来的资料送过来，秦天通过这些资料，凭借自己出色的记忆力，开始手动恢复相关文件内容。