終于，1965年11月，于敏(雷佳音 飾)設想的模型在計算機驗算中取得了成功，氫彈理論取得了決定性的重大突破……而得到好消息后，終于放松下來的于敏暈倒了。在醫(yī)院里，于敏回想起當年他與孫玉芹(倪妮 飾)相識，相戀的往事。那時候他是個一心埋頭搞科研的"物理學瘋子"，孫玉芹卻看中了他的淳樸和純粹。如今，他終于取得了對國家人民有重要意義的理論成就，卻因為保密原則，無法與孫玉芹和孩子們分享這一喜悅。氫彈研究的理論工作終于完成了。老郝(田小潔 飾)要帶著氫彈理論設計說明趕回北京向組織上匯報工作，并立刻安排推進工程制造工作。幾年的工作中，于敏與老郝，陸杰(王驍 飾)等人早已積累了深厚的友誼，此時大家心中也充滿了勝利的喜悅。