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上世纪九十年代，青海高原上的玛治县高度依赖农牧业，一度深陷贫困，其周边的无人区博拉木拉富含矿产和野生动物资源，大量的盗猎盗采分子为牟取暴利滥采滥杀。玛治县副县长多杰（胡歌 饰）在县长林培生（李光洁 饰）的支持下成立了巡山队，起初是为脱贫在无人区探矿，眼见藏羚羊被屠杀的惨状后，多杰将一切都倾注在环保上。而巡山队里的青年女警白菊（杨紫 饰）成了多杰命定的变数，她是援藏医生张勤勤（梅婷 饰）收养的遗孤，是白家敢闯敢拼的小女儿。白菊在亲临无人区之后迅速成长，与巡山队队员们成了莫逆之交，与报社记者邵云飞（张哲华 饰）相爱，众志成城以建立自然保护区，却在功成前夕经历了领袖多杰的失踪和巡山队的解散。十多年过去，博拉木拉重获宁静，煤矿盗采问题却让开发和环保的天平再次失衡，白菊与昔日爱人、旧友和手足家人重聚首，在新时代的环保路上一并追查着多杰失踪的真相，最终还英雄以清...
一家人送白芍跟阿喜离开，白及没忍住，又打了阿喜一拳。阿喜没有生气，还承诺以后自己若是让白芍受一点委屈，就给白及买飞机票，让他来广州教训自己。白菊依然在给哥哥白椿写信，她在信中说以后写信会变少，因为她还要给白芍写信。白椿在信中发现白菊提到了一名记者邵云飞，从白菊的字里行间看得出来，她跟邵云飞的关系很好。白及因为林培生的关系，从道班辞职回家。
白及喜欢医院的小燕，费心给她做了盒饭，但小燕没有要。白及发现小燕对另一个师哥很好，便跟母亲打听这个师哥的来历，听到张勤勤夸赞这个师哥，白及不大开心。张扬用替白菊洗三个月衣服的条件，换得白菊教他开车。扎西不愿回家，就暂时住在巡山队跟队员们一起生活，吃住都一起。渐渐地，扎西萌生出想进博拉木拉的想法，但这件事他谁都没告诉，因为他知道多杰不允许自己进山。
白菊借用了姐姐的一万块，交给多杰用于偿还债务。多杰留出两千给队里，给债主还了大半的钱，拿回了借条。才仁很高兴，告诉他自己的妇科病好了。林培生去医院给妻子拿药，碰见白及在卖盒饭，林培生买了两盒。拿完药，林培生跟张勤勤把话说开，希望白及能重新回去工作，两家不要因为建设和白芍的事闹得不愉快。张勤勤婉拒了，谎称白及自己也想回来，这件事就这么揭过去了。
多杰跟扎措提了回家的事，扎措表示跟自己的阿爸说了，要想他回去，就拿十只羊来换，阿爸自然舍不得。白菊从多杰口中得知，邵云飞过两天就要离开玛治县回省城了，她心里顿感失落。队里其他人，邵云飞都采访过了，唯独剩下白菊没有采访。在多杰的提醒下，白菊才不情不愿地接受邵云飞的采访。邵云飞起初问的都是常规的几个问题，最后一个问题是在失温那天，白菊为什么要亲他？
白菊不承认，邵云飞也不再追着问。邵云飞说他准备要走了，白菊不要太想他。邵云飞回屋子去了，白菊独自继续坐着，眼眶里含着泪。多杰把笔记交给邵云飞，让他先把笔记送到相关的部门，因为等正式的报告出来，再层层上报太慢了，他想让领导先了解一下。邵云飞离开玛治县那天，他给大家拍大合照。由于白菊有临时的治安任务，所以没能拍摄，也没能来送邵云飞离开。
巡山队继续着一成不变的巡山任务，直至迎来春芽萌发。久美和小刘重归巡山队，受到大家的热烈欢迎。保护区有了雏形，国旗在博拉木拉的上空迎风飘扬。巡山队第十八次巡山，在绿草上下帐篷烧水、弹奏唱歌，多杰看着不远处沙堆上愁容满面的白菊，知道她仍旧为邵云飞的离开而心里难过。多杰把一壶酒递给她，他觉得现在的白菊需要喝一口。