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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。
张利军看到大梁一上来就直接给他道歉，虽然不知道怎么回事，但也没有较真，直爽地告诉大梁不管过去发生了什么都翻篇了，有陆若文在，他也没办法计较。叶萱回到家，高占武问她吃饭的时候，大梁有没有说过什么，叶萱告诉他没有说什么，只是捡高兴地说呗，高占武觉得大梁做得依然不厚道，看来他真的看错人了。
几个月后，单位的职工房盖成了，高占武让手下去找张利军让他拿出分房方案，另外要确定马朝阳火箭的研究方向。大革命开始，孙司令员给高占武打来电话，在不耽误火箭研究工作的前提下，让他不惜一切代价保护好火箭的研究人员，尽管没有说出说什么缘由，高占武接到电话，敏感的察觉到问题的严重性，临时将党委会的召开时间提前在改当天夜里。
陆若文和大梁之间的冲突日渐加深，在研究室，马朝阳下班欲回家的时候，却见陆若文在桌子旁边抹眼泪，他忙问原因，陆若文没有告诉他。办公室里，在贺副书记的主持下，于厂长和大梁聚在一起开会，揣测到这次会议的真实意图，大梁当即表示自己会不惜一切代价搞垮高占武。
在陆若文的家里，大梁动不动就挖苦陆若文，觉得她和张利军余情未了，争执期间，大梁忍不住提出了贺副书记叫他参加会议的目的，听到他们要联手整高占武，陆若文觉得他们简直疯了。
在分房会议上，于厂长公然提议按照员工的进厂时间来分房，高占武说这并不符合当初建厂的初衷，当初自己建厂的时候已经向上面打过报告，说先解决科研人员的住房问题，让科研人员全身心地投入到火箭的建设上面来。高占武最终用举手投票的方式决定让科研人员先分房。葛书记觉得等到分房的名单一公布，就是高占武在自掘坟墓，到时候没有分到房子的人振臂一呼，就会纷纷起来叫反了。
高占武决定为了防止夜长梦多，决定第二天就把分房名单公布出去，张利军主动表示要承担后果，高占武拒绝了他，这次铁了心的要一人承担，还让张利军和胡风从这个项目中迅速撤离。在于厂长家里，葛峰易给他抱怨大梁太过分，竟然没有把他放在职位晋升的名单里，于厂长表示，自己还是偏向于葛峰易这边的，为了扳倒大梁，葛峰易决定回北京调查陆若文的背景，如果她真的是资本主义家的小姐，那自己就可以彻底搞臭大梁，从而接替大梁的位置了。
葛峰易很快就弄到了陆若文的资料，还给于厂长拿去看，于厂长搞两面派，当面对葛峰易说自己站在他一边，背地里赶紧告诉大梁，大梁知道了陆若文背景之后，博然大怒，他气势冲冲发疯似的去找陆若文，还把他们的结婚照摔在地上，用脚跺个粉粹，陆若文含着眼泪说自己去给组织解释清楚，大梁却恶狠狠地说没用，因为他们之间的关系，自己迟早会被连累。陆若文看到大梁如此不可理喻，终于提出离婚。大梁正求之不得，听到陆若文吐口，赶紧去拿纸来，让她当即就写离婚证明。