北京，1962年。黃旭華發現大家匆匆離開，嚴保國也一臉落寞地告訴他一切都結束了，核潛艇下馬了。會議室內，科研人員無一不聳拉著腦袋，個個沒有精神。于所長勸大家要理解，當初他就是在這里迎接的大家，馬上要離開奔赴新的崗位，但是總沒有離開老本行。于所長希望大家打起精神來，我們是核潛艇人，我們會見面的！黃旭華等人默默流著眼淚，他們都想不通這是為什么，卻也只能被迫接受，默默離開。

嚴保國和黃旭華郁悶地喝著酒，為了核潛艇他們沒日沒夜地吵，沒日沒夜地畫，如今卻是一場空。嚴保國十九歲就去了蘇聯，他是可以留在蘇聯的，可是想要爭一口氣，他回來了。蘇聯覺得他們造不出核潛艇，嚴保國大老遠跑到蘇聯就是想見見那個核潛艇，可是他們卻不讓他上去。從那個時候開始嚴保國就發誓要爭一口氣，可是核潛艇怎么就下馬了呢。黃旭華冷靜地把喝醉的嚴保國帶回了家，第二天于所長告訴黃旭華，接下來組織上會留下幾個人繼續研究做保留計劃，以便將來東山再起，黃旭華是其中之一。接下來于所長要離開一段時間，黃旭華會成為一個孤獨的潛行者，要有耐心等到我們國家度過最困難的時期，在重啟之前，黃旭華不能放棄。黃旭華握著于所長的手答應道。

黃旭華一家送嚴保國一家離開了北京，兩個小女孩也依依不舍的。黃旭華依然如往常一樣去做研究，不同的是身旁沒有了并肩作戰的朋友，只有他一個人。核動力組的老彭也留了下來，黃旭華和他聊了起來。老彭父母雙亡，從小吃百家飯長大，心中意志十分堅定，他是不會放棄的。黃旭華點了點頭，他也不會放棄。留下來的人便在這段時間互相學習，堅定著走下去的信念。

1964年，我國第一顆原子彈爆炸成功，舉國上下沸騰不已。于所長回來了，在樓下喊著黃旭華的名字，讓他帶上三年研究的資料下來。黃旭華連忙帶上三年來的資料和于所長去了國防部于部長家，于所長負責拜年，黃旭華負責匯報。核潛艇項目重新啟動，大家從各地回到了北京，但我國的核潛艇事業依然任重道遠。

因為設計問題，嚴保國又和黃旭華吵了起來，雙連吃飯都不安生。上級最終采取了嚴保國的方案，第一艘核潛艇按常規線性設計，這對黃旭華和趙達生如晴天霹靂。于所長接到臨時通知，中央軍委要聽取水滴線型的設計匯報，讓黃旭華帶上資料跟他去，還要他暫時保密。黃旭華很擔心嚴保國的心情，卻也沒辦法說。晚上，嚴保國一回來就在鬧脾氣，黃旭華回來就聽到他在砸東西。兩家人突然鬧起了別扭，黃旭華想找嚴保國好好聊聊卻沒有回應。

于所長特地找嚴保國談了一次話，水滴線型的方案馬上就要實施了，嚴保國怎么能在這個時候撂挑子！現在壓力最大的人是黃旭華。