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上世纪六十年代，在“黑云压城城欲摧”的国际形势下，毛主席一声号令：好人好马上三线！ 军人后代张力军、农民的儿子马朝阳、“资本家千金”陆若文和留苏归来的向晴等这些充满斗志和激情的年轻人，来到了大西南的崇山峻岭，用生命和青春实践自己的理想同时，又演绎着牵肠挂肚的爱情角逐。一口京腔的大工匠刘连柱因为爱徒梁玉强喜欢上陆若文，竟要断了师徒关系。直到梁玉强在发射基地因排除故障而牺牲，刘连柱都不肯原谅。但谁也不敢相信，害了他爱徒陆若文居然能请他再次出山，为远程火箭试飞成功一显身手。一生梦想当将军的张力军不幸英年早逝，临终，司令员才发现这个一身毛病的小子却有很多不为人知的贡献。马朝阳出席了全国科技大会，火箭伺服系统的研发成果获得最高奖项，在张力军的坟头，闪光的奖章证明了他生命的意义和价值。
载着基地研究人员家属的火车即将到站，高占武已经亲自在站台 等待了，妻子叶萱带着行李下了火车，这次她随军被调到基地当门诊主任医师，叶萱催促他一起回基地，高占武一边帮她提着行李，一边告诉她，还要等马朝阳的家属一起回去。张干事将张兰和马朝阳的父母介绍给高占武认识，看到挺着肚子的张兰，高占武很是吃惊，未婚先孕是违法军纪的事情，如果组织上知道了是一定会把马朝阳开除的，叶萱给他提建议，让马朝阳赶紧把婚事办了，这样组织上也不会说什么了。高占武觉得事到如今也只能这样了。
回去后，马朝阳才从高占武那里得知张兰已经怀孕了，并且都有四个月了，绝望地嚎啕大哭，高占武狠狠批评了马朝阳，批评他做事情如此莽撞，连张利军都不敢做得事情，他竟然干了，跟张兰上完床还腆着脸说和张利军一起竞争，劝马朝阳看清现状，让他明天就和张兰把结婚证领了。
叶萱带来了果脯和干果，叫来了张利军，陆若文和向晴一起吃。聊天间她发现了陆若文和张利军有点不对劲，张利军支支吾吾故意转移话题，他和陆若文还在闹别扭。
到了晚上，高占武下班回到安置屋见到了叶萱，两个中年人终于结束了聚少离多的日子，这些年为了祖国的事业，他们牺牲了太多太多。叶萱把房间收拾得井井有条，温馨舒适，高占武感叹终于有了家的样子，他关上了电灯，特意点了蜡烛，找来玻璃杯倒了两杯酒，这次他们要重新喝一次交杯酒。
职工家属楼附近，马朝阳徘徊了很久，终于鼓起勇气走进屋里，他的父亲让他赶紧给张兰认错，感念张兰确实为了他们家付出了太多太多，马朝阳终于承认了张兰。张利军带来果脯给宿舍的朋友分着吃，大梁无意中说漏了嘴，把张兰怀孕的事情告诉了他，张利军听了赶紧跑去女工宿舍楼找向晴透风，陆若文也听说了，三个人都不太相信便一起去看个究竟。
当大着肚子的张兰颐指气使地打开门，还自我介绍自己是马朝阳的媳妇时，陆若文扭头便走了，张利军闯进屋把马朝阳从床上揪了起来，听闻陆若文也来了，马朝阳慌慌张张地走出门赶紧向陆若文解释。向晴质问马朝阳厚颜无耻，竟然还腆着脸追求陆若文，真是道德败坏；张利军也觉得他不够哥们，这么大的事情也不告诉他们，自己一直以来还在心里祝福他们俩，现在看真是看错了人；陆若文的心也凉透了，告诉他不应该瞒着大家，一直以来他们都把对方当成最好的朋友。马朝阳有苦说不出，自己也是刚刚知道张兰怀孕了，但生米煮成熟饭，他想解释但百口莫辩，张利军气得要动手，张兰走出来呵斥让他住手。