596試爆的時刻終于到來，王懷民(李光潔 飾)和一眾的科學們都鄭重的去完成最后的梳理工作，但是這時候天氣突然發生了變化，本來氣象局預測的不會有風沙的天氣突然狂風大作，方明急得找專家詢問情況，但是氣象局的人也沒有辦法，說這里的天氣實在是太詭異了，他們也沒有辦法做到百分百精確。好在最后還是通過全國所有氣象局專家的努力，測算出當天的天氣可以試爆596，一切準備就緒之后，方明就向鐘心(徐曉璐 飾)下達了引爆的命令。陶志綱(李健 飾)和保衛處的人他們都趕來見證596的爆炸，很快在一片沙漠上空就炸響一朵漂亮的蘑菇云。王懷民為了收集到第一手的資料，主動申請去第一線找儀器，傅首長想要勸說，但是王懷民執意要去，臨走之前把自己寫了一封信交給傅首長，說自己要是沒有回來的話，一定要把這封信交給楊佳蓉(高露 飾)。而楊佳蓉也乘坐飛機在上空等著采集防輻射相關的數據，她因為未知的危險覺得很是忐忑，手里緊緊握著王懷民送給自己的胸針。方明將軍通過望遠鏡觀看596的試爆情況，見到濃煙之后，問鐘培林(牛飄 飾)是否可以確定是核爆炸了，他是不是可以向總理報喜了，但是鐘培林卻說他們還要等到詳細的數據采集完成之后才可以確定。這時候防控中心的過來說外圍的數據不理想，讓大家心里都捏了一把汗。王懷民他們去到爆炸中心采集數據，結果發現儀器少了一個，王懷民不顧輻射危險，執意回去把儀器找了會倆，然后望著天空中了采集飛行，心里五味雜陳。最新最詳細的數據傳來，鐘培林看了之后熱淚盈眶地告訴大家，他們的原子彈成功了，當量還要比美國投在廣島的原子彈大兩萬噸。大家聽到這個消息都歡欣鼓舞，互相擁抱歡笑不斷。原子彈爆炸成功這個消息，被毛主席讓總理第一時間告訴了全世界，一時間所以的報紙媒體都爭相報道這件事，美國也承認中國原子彈爆炸的成功。基地聽到了原子彈爆炸成功的消息也很是激動，李彩蘭(齊歡齊襄 飾)更是做了餃子給大家一切慶祝。黃凱華(朱鐵 飾)想要跟江水寧(馬燦燦 飾)喝一杯，結果卻發現她心事重重。牛博士把楊佳蓉的檢查結果告訴她，說她沒有受到輻射的影響。楊佳蓉說自己看到了王懷民，問牛博士自己什么時候能夠見到他。牛博士回答說現在不行，但是告訴她說王懷民的父親也在這里，說他送過來的時候，嚴重的脫水和營養不良，并且白細胞急劇減少，很有可能會撐不過去。楊佳蓉聽了去看王懷民的父親王明山(石兆琪 飾)，王明山見到楊佳蓉之后，很是喜歡，但是沒有見到王懷民讓他有些失落。楊佳額瞞著王懷民被輻射的事情，只說他有任務不能夠抽身。王明山聽了也理解王懷民，特被鄭重地把兒子交給楊佳蓉，楊佳蓉沒有說話，只是默默地拉著王明山的手。 牛博士去看王懷民，讓他不要著急，說他們報告要送到北京去給專家進一步的確認，才能夠放他出去，王懷民理解。基地為了表彰為原子彈作出共享的科學家們，進行了一場文藝表演。原子彈成功爆炸了，方小云(王薇 飾)跟陸大海(黃塏翔 飾)告別說自己必須要回去讀書了，還跟陸大海約定他們一畢業就結婚。陶志綱拉著鐘心一起找去鐘培林，說自己和鐘心真心相愛，希望他能夠批準他們結婚，還說最好能夠馬上就結婚，這樣皆大歡喜。但是鐘培林聽了之后卻明確表示自己反對他和鐘心在一起，說鐘心需要的是一個能夠跟她有共同語言的男人。鐘心沒有想到鐘培林會反對，跟他吵了一架之后離開了。楊佳蓉急沖沖地跑去病房找王懷民，告訴他王明山快不行了的消息。王懷民和楊佳蓉一起趕到了時候，王明山終于咽下了最后一口氣，王懷民走進病床在父親的耳邊說了一句，他們很快就能夠在天堂團圓了。王懷民和基地的同志們一起給王明山舉辦了葬禮。回去的火車上，王懷民一直躲著楊佳蓉。黃凱華和江水寧即將舉行婚禮，李彩蘭想要幫著給新娘子化妝被黃凱華阻止了。