在毛主席和周總理的直接關心下，中央軍委召開緊急會議，決定獨立自主完成這兩項工程的建設。王山魁邀請馬建成(何政軍 飾)加入工程建設隊伍，卻被其以女兒無人照看為由拒絕，王山魁決定由許錦云(鄭衛莉 飾)照看小馬玉(陳蓉 飾)。王山魁與馬建成推心置腹，說自己尊重馬的選擇，并帶馬去看了李山魁(李幼斌 飾)的墓，馬建成大為震動。最終馬建成同意去完成這個艱巨的幾乎不可實現的任務，他被任命為中國09工程總工程師，中國核潛艇長波臺工程總指揮。而彭向前(王強 飾)也主動請纓前往。王山魁、盧信泉(杜志國 飾)和馬建成等人乘坐專列前往荒蕪的工程目的地。其間因為工作人員疏忽弄丟了馬建成書，馬建成便大發脾氣，甚至一度不想去了。王山魁好說歹說才讓他到了目的地。晚上，馬建成找到王山魁認錯，告訴他自己之所以離婚就因為小玉他媽燒了自己幾本書。那幾本書都是他的命根子，沒有這些專業書他就無法更好的為祖國做貢獻。王山魁想起馬建成甘愿放棄美國的舒適生活回國報效，不禁對他生出些許佩服。　　馬建成提出第一步就是要先拿出總圖，有了總圖才能有總的施工方案。隨后馬建成便進入了艱苦的工作狀態。