秦天熬了一整天來研究柳娃留下來的飛機數據資料，終于得出些成果。回北京出差的張長江受到顏青母親的邀請，來家里吃飯。席上，顏青母親表達了對張長江照顧女兒的感謝。說著說著話題便扯到了終身大事上，顏母表示孩子們都老大不小了，應該把心思往成家方面放一放了。
張長江把心話說出，若是兩位長輩不嫌棄，自己愿意照顧顏青一輩子。顏青認為張長江的行為是在胡鬧，張長江則將自己的真實想法告知。他早就喜歡顏青了，但是囿于之前她與秦天的關系，不能表達，當前兩人已經分手，自己也不在乎她不能生育這件事情，只想照顧她。
顏青表示不需要同情，更不想耽誤他。張長江表示盡管顏青現在不愛自己，但是可以等。中央派遣支援四一七廠圖-16飛機制造，并且把項目改成轟-B項目。由杜總工帶領諸位技術骨干進行自主研發。
因為之前對蘇聯專家的嚴重依賴，致使許多骨干對自主研發表示不能認可與相信，杜總工干脆利落的表示沒有信心、不想參與到項目之中的人可以退出。此時秦天拿出自己憑借記憶恢復的圖-16強度計算原始數據報告和靜力試驗報告，這對于轟-B的制造有一定的價值幫助，這提起了大家的一點信心。
杜總工將秦天整理的文件交給上級，上級將之定性為絕密文件，并且任命秦天為本次轟-B項目的主管設計師。秦天坦然接受任命。
四一七廠經費大多用于飛機研發制造上，工人甚至節省了自己口糧錢用以支持轟-B項目，張長江努力向上級爭取一定的經費補貼。張長江因為事情忙耽誤了許久終于把鄭有福家人調往城市的調令辦了下來，然而已經晚了，鄭有福妻子早已去世。
徐不周開始放棄咖啡改喝茶，認為習慣也得因地制宜，美國人喝咖啡能造出飛機，咱中國人喝茶照樣造的出來。趙德良表示，不論剛剛他的這段表述內容是否嚴謹，現在自己的肚子是非常緊的，非常餓。此時程英送來一個自己沒吃完的菜餅子，稱這個餅留給三位一起吃。秦、趙、徐就這個餅子如何分配產生沖突。此時杜知秋給趙德良送來個餅子，稱他計算量大費體力，先緊著他吃。
慧芳為了讓工人們能吃飽飯補充營養，特意去打了好機幾只烏鴉，已經吃進嘴里以為是鴿子的秦、趙、徐在得知是烏鴉后，突然就下不去嘴了。
張長江告知大家伙鄭有福妻子在老家生老二的時候難產去世了，大人孩子都沒能保住，所以有福近些日子才很沉悶。趙德良對他一頓斥責，認為若是他早點把調令給人家辦下來，或許來到城里生孩子就不會出現這種局面，張長江并不是忙，就是對人家的事情不走心。
鄭有福失去妻子孩子后化悲憤為力量，沒日沒夜的在車間加班，決心一定要把飛機給造出來。組會上，趙德良提出把杜知秋分配給自己當助手，杜知秋拒絕，杜總工把人事調配的任務交給秦天。
在得知國家將要花五百萬去國外買飛機制造必不可少的材料之一鈦合金時，秦天提出若能自主研發出鈦合金就能給國家剩下許多錢，這錢就可以用來買糧食解決大家吃不飽飯的問題了。
秦天與徐不周去老鄉家里找用于飛機制造的牛皮，這種牛皮要求嚴格，需是三歲以下未受過蚊蟲叮咬、不能有任何傷痕的牛皮。盡管老鄉把周邊村里所有的牛皮都集中收集在了一起，秦天徐不周兩人找了一個晚上也沒能找出一塊合格的。
趙德良與杜知秋夜晚聊完鈦合金工作后散步聊天，作為保衛科骨干的程英以為大晚上有特務在伺機而動，直接帶人朝兩人奔了過去，走近才發現是誤會。
四一七廠截獲了一份電文，其內容是關于轟-B各項材料的進展和裝備情況，落款為“野狐”。使用的是解放戰爭時期軍統一套棄用很久的密碼，廠里出了特務。杜總工在看了電文內容后表示其中的信息非常機密，一般工作人員是接觸不到了，所以這個特務很可能潛伏在核心技術人員之間，他要求程英在最短時間內把這個特務給抓起來。
秦飛徐不周從老鄉口中得知巴圖大叔家的一頭小牛養在帳篷里，很有可能會滿足他們的要求。巴圖大叔非常愛牛，將之視為家人對待，秦、徐兩人告知造飛機目的是保衛國家免受欺凌，動之以理曉之以情。
巴圖大叔擔心秦天等人在草原上找牛皮耗費太久時間而耽誤飛機建造，于是連夜準備殺牛取牛皮，正巧被路過的秦天徐不周看到，兩人以為巴圖大叔在連夜把牛轉移，產生誤會，多虧年輕小伙及時出來解釋才避免誤會加深。
巴圖大叔告訴兩人，這個被精心養起來的牛名叫黃孩子，是曾經一位將自己大兒子救下的八路軍戰士交給自己照料的，后來大兒子參軍犧牲，那個八路軍戰士也沒回來帶走黃孩子。當前組織需要，那么必然要毫無推辭的把牛皮給他們。
巴圖大叔小兒子蘇日罕自小照料黃孩子，牛被殺后很傷心，秦天將飛機模型送給他，告知將來造出的飛機會伴隨著小牛的靈魂一起在天空翱翔。
秦天等人找到合格牛皮，另一邊的趙德良也成功攻克鈦合金制造技術。廠里雙喜臨門，為大家專門做了一桌子好菜來慶祝。秦天在席上把從大草原專門帶來的牛肉干給顏青，顏青當著大伙冷漠表示自己吃飽了，之后轉身離去，張長江追了出去。
情場失意的秦天有些喝多，回房間看小戰鵬，小戰鵬稱想要一個像慧芳干嗎一樣的舅媽。飛機制造新問題出現：玻璃硬度不夠。這個問題難壞了秦天，在趙德良的提點下，當初的飛機試飛員李子志同志對飛機制造業頗有研究，不如請人家來幫忙指點一二。
趙德良趁著午飯的時候告訴慧芳自己跟程英不合適，慧芳讓他親口跟人家程英說。
李子志來找秦天，因為最近嚴查特務，所以被程英攔在大門口，兩人起了沖突，但是李子志非常欣賞程英這種硬氣做派，誤會解除后想要請她吃飯被拒絕，程英告知自己現在是處對象的人，不能跟他隨便吃飯。
在李子志的幫助下，秦天來到一家玻璃制造廠試點，廠長表示沒有制造生產過秦天要求的標準玻璃，秦天與李子志一唱一和，終于把廠長給說動了。
小戰鵬在學校遭到同學欺負，說他沒有家長，放學后一個人蹲在學校大門口等秦天來接。
小戰鵬數學考試七十九分，分數不算高，對于秦天這種高級技工來講屬于非常低的分數，于是便嚴厲的批評了孩子。趙德良徐不周洗漱歸來了解到情況后，趙也無法理解小戰鵬的分數，面對大人的責備，戰鵬哭的很傷心。
徐不周對秦、趙的行為進行了批評，小戰鵬是獨一無二的，不應只責備，或許他興趣不在此，應該對孩子表示出一定的尊重。之后便勸慰小戰鵬，稱他的父母是非常優秀驕傲的，做過其他小朋友父母從來沒有做過的大事。
第二天午飯的時候小戰鵬就不見人影了，慧芳秦天等人非常著急，幾乎找遍了整個廠子也沒有看見人。結果過了一會兒孩子自己回來了，原來是大力叔出廠辦事，帶著他一同出去玩了一趟。
保衛科查獲一封紙質郵件，其中抄寫了秦天筆記中的部分內容，經篩查，相應時間內只有徐不周曾在圖書館借閱過秦天的筆記，并且信件里的大量英文標注其字跡與徐不周非常相似，得到這幾樣證據后，張長江命令馬上抓人。程英覺著證據尚不足現在抓人不妥，而張長江認為當前飛機研發組裝時間緊迫，出現任何問題誰都付不起責任，不能放棄任何一個可疑分子。
程英在工作的時候直接進車間要把人給帶走，趙德良連忙攔下來，與程英產生沖突，經過許久的相處，他無論如何也不會相信徐不周是特務。程英二話不說上手制服趙德良，其他保衛處人將徐不周帶走。
趙德良很生氣，當眾告知自己與程英掰了，不跟她搞對象了，程英表示這樣兩人都輕松了。秦天辦事歸來后得知徐不周被抓，直接憤怒的找到保衛處要看確鑿的證據，面對張長江的阻攔，他稱希望張長江不要在自己面前擺官腔，拿出確鑿證據自己馬上走人，拿不出就得放人。
幾個好友一起申請探望徐不周，面對好友們的疑問，徐不周感到傷心，用英文表達了自己的悲傷，盡管所有人都聽不懂。
趙德良午飯的時候跟杜知秋討論秦天之前計算飛機機翼時發生的錯誤，被旁邊的王大力聽到。夜晚回到宿舍后，他為自己沖了一杯咖啡，原來他竟然才是特務。第二天，因為得知機翼數據錯誤，身為特務的王大力借出廠辦事為由準備發送情報。
慧芳在小戰鵬書里發現了一張嶄新郵票，秦天看后發現與之前被截獲的郵件郵票一模一樣，秦天逼問戰鵬這是誰的，戰鵬不說，秦天直接把他帶去保衛科。在保衛科里，戰鵬告知是大力叔叔送給自己的。經過秘密調查，確定王大力的特務身份，馬上抓捕。
保衛科抓捕王大力撲空，此時菜窖著火，秦天意識到是調虎離山，王大力可能會去破壞飛機。果不其然，王大力來到車間對轟-B做手腳，此時杜總工來到車間發現了他，勸說不成被王大力開槍打傷。
王大力原名嚴春生，其妻、子隨國民黨一同撤去了臺灣，成為對方威脅他的工具。真正特務抓到，徐不周嫌疑洗清，秦天趙德良為他接風洗塵。