钟教授在舞会给大家作出总结，原子弹研究过程中还存在许多难关需要突破，即使是这样，难关最终可以度过，因为原子弹罗布泊研究基地就要建成，这项壮举是全国人民和毛主席都在看着的，必须要有信心完成。丁香局喝醉酒询问黄凯华(朱铁 饰)为什么要放弃枪式，那么多同志没日没夜地研究理论，是黄凯华说放弃就放弃的嘛，丁向军(贺彬 饰)始终无法理解黄凯华背叛枪式的原因，丁向军只在乎最终原子弹成功荣誉没有自己，黄凯华劝说丁向军不要太在乎个人荣誉，但是丁向军根本无法放弃自己的前途和地位这让黄凯华很是失望，丁向军已经在歧路上无法挽救。
舞会散场，陶志纲(李健 饰)将杨佳蓉(高露 饰)留下的字条交给王怀民(李光洁 饰)，原来是振理高烧住院。钟心(徐晓璐 饰)因为王怀民对自己的态度有些伤心在陶志纲面前红着眼让陶志纲有些奇怪。王怀民匆忙赶到医院，看着杨佳蓉被雨淋湿却依然照顾振理，急忙拿毛巾为她擦拭，举手投足间情意暗显。振理生病需要陪床但是王怀民没有时间，杨佳蓉再一次主动承担，王怀民感谢杨佳蓉这些年为自己和振理的付出，这些也是别人无法替代的。杨佳蓉说自己一直在研究辐射防护，有一天也能成为科学家，王怀民坚信不疑。王怀民对杨佳蓉产生了感情但是却害怕爱上别人的那一刻何吟薇(徐筠 饰)在自己心中消失。
钟心向父亲钟教授求助关于中子源研究的材料问题，钟教授近期出差中可能可以给钟心带回，但是当钟教授问起钟心与王怀民的问题时，钟心避开了。杨佳蓉向牛玲(康静 饰)请求去最艰苦的地方实习，但是牛玲考虑到杨佳蓉太过年轻不放心其去冒险，但在杨佳蓉的再三恳求劝说下还是成行。彭雄飞(苏茂洋 饰)在食堂遇到身穿工作服的李彩兰(齐襄 饰)，这才知道李彩兰竟然留在了A所食堂上班。彭雄飞质问彩兰为何会在食堂，留在A所工作是陶志纲安排的，还鼓励两人谈恋爱，彭雄飞被彩兰的一番话说的无语，旁的人还让彭雄飞早日把婚礼办了。张来因为被撞工作包被特务掉包。
特务“信鸽”潜入实验室窃密，钟心正好去实验室工作，时间过了许久钟心依然没有完成计算，特务心急打算刺伤钟心，正巧王怀民来找钟心正好瞥见特务留在桌上的张来的包，意识到可能是有坏人潜入，要拉走钟心却被特务阻拦，搏斗中王怀民为保护钟心受伤，幸好陶志纲及时赶到抓住特务。随后封锁全所不容许一个人外出，严格检查证件，审问特务抓住同伙张炎却被其服毒自尽。钟心盯着受伤的王怀民让其很不自在，本来已经对王怀民心如止水的钟心因为这件事情对王怀民再次爱慕，王怀民还是无法思考感情问题。
王怀民从石红英(唐菱 饰)嘴里得知杨佳蓉出差但很快会回来，钟教授被特务袭击也受伤入院。特务事件虽然没有造成太大损失，但陶志纲得知特务“古扇”潜伏北京伺机而动。这些特务都是在大学时期就埋下的棋子，傅首长教育陶志纲不能像上战场打仗一样，要学会像科学家一样思考问题，陶志纲愿意为这件事情承担处分。钟教授中度脑震荡但是不想住院耽误出差时间也不想转院治疗。
钟教授留住王怀民和钟心特意撮合二位的事情，王怀民以原子弹原理作为例子说明自己与钟心之间的不可能，钟心完全明白王怀民的心意。没有更换新通行证的彭雄飞险些被卫兵当成特务，好在黄凯华及时为彭雄飞解释这才被放行，接着又给彭雄飞解释新证的事情，新的通行证制度保障安全的同时，又给科学家们带来了麻烦。王怀民找到陶志纲要求更换高级证件可以全所通用，被陶志纲拒绝。钟教授也对傅首长提出了新证件的缺点部分，但是所内根本原则是信仰问题，所以不能放宽限制，大家都在苦恼时陶志纲却主动提出信任王怀民。