國家使命

1964年夏，北京某火車站，夜幕籠罩下，兩個神秘的軍人正注視着上火車的大學生。火車上，宋朝和伍巖松意外相見，伍的戀人郭小豔和師弟向旗也在火車上，他們還認識了來自東北的技術工人孔漢川，大家還是猜測不出火車會把他們拉到哪裏去。由於鐵路塌方，南下命令大學生和工人們步行到金龍山，在過吊橋時，郭小豔不慎掉進了水裏，被鄉村姑娘田大秀救起。於風帶人找到了大學生，基地司令員丁金龍在暴風雨中宣佈大學生們已經是中國人民解放軍的一員。在018基地成立大會上，大家在莊嚴肅穆的《國歌》聲中慶祝祖國5週年的生日，同時也接受了國家神聖的使命。郭莊與弟子們立下勾魂崖之約，誓要完成祖國風洞事業。大學生們和留蘇歸來的江寒帶舟、基地政委杜國凱的女兒杜霞月夫婦都被分散住進農民家。田當家家裏，大家見到了哭着跑去的田大秀。北方大學，宋朝的戀人薛芸菲參加勞動歸來，好友肖明明告訴她宋朝突然離校，不知到哪裏，當薛芸菲看到宋朝留給她的八音盒時，心中一片惆悵，她毅然放棄了留校的機會，選擇追隨宋朝去。丁金龍和杜國凱來田家看望伍巖松，而伍對他們態度不熱情，令小豔不滿，小豔邀請丁參加他們的篝火晚會，丁欣然答應，並欣賞伍巖松的性格。

篝火晚會上，丁金龍聽到了宋朝和伍巖松為風洞設計的爭論，非常欣賞他們倆性格各異的個性。基地黨委決定舉行一次風洞項目論證會，但伍巖松拒絕參加，令眾人不滿，丁金龍卻説要保護伍巖松的才華和個性。大秀喜歡種花，常把山裏的花挖回來栽培，伍巖松在與大秀聊天中説出自己也喜歡花。宋朝送小池玉回家，得知了池玉不是丁金龍的親生女兒。北方大學裏，薛芸菲和肖明明得知部隊又來學校招生時，急切地來到報名處詢問，遇到了02基地的張大河，美麗漂亮的薛芸菲打動了讓張大河。薛芸菲想知道自己將去的地方是不是宋明的部隊，肖明明幫她找到了郭莊家的地址，但郭莊出差不在家。018基地論證會上，宋朝和江寒舟闡述了自己的觀點，伍巖松卻拒絕在會上發表觀點，並與設計部的於風爭執起來，被丁金龍制止。小豔對伍巖松的做法非常生氣，伍巖松告訴小豔宋朝的設計有問題，有兩組數據不對。

伍巖松找到宋朝，告訴他設計的風洞數據有問題，為此二人又發生了爭執，伍巖松生氣離去。基地組織力量對宋朝的數據進行重新計算，小豔被抽調了出來，令伍巖松不滿，找於風評理，二人爭吵。伍巖松看到大家都在熱火朝天地進行攻關，心裏很落寂，在河邊發出感嘆，説自己空有一肚子學問，卻連一桶水都打不上來，大秀勸慰巖松不要與小豔生氣。薛芸菲要參軍走了，臨行前，她在鐘樓下藏下一件東西，肖明明追問，她説是一個夢，青春的夢。等到郭莊出差回來，知道薛芸菲陰差陽錯地去了西北02基地。丁金龍讓池玉叫宋朝、伍巖松等人來家吃飯，伍巖松謊稱自己不舒服不願來，丁金龍親自去請他。回來發現池玉傷心地哭，原來為了給宋朝他們改善生活，丁金龍把池玉最喜愛的小兔子給殺了。於風來找小豔要幫她過吊橋，情急之下小豔給杜霞月留下紙條。伍巖松趕到橋頭，與於風再次發生爭吵。在伍巖松和大秀的幫助和鼓勵下，小豔終於能自己過吊橋橋了，小豔從心裏感激大秀。

西北02基地，已是訓練大隊長的張大河來到了大學生集訓地看望薛芸菲和肖明明，並告訴芸菲還在幫繼續找宋朝。郭莊等空氣動力專家來到018基地參加首次項目論證會。顧華來到了農舍看望大家，顧華為女兒小豔的生活環境擔憂。郭莊感嘆大家能如此艱苦的條件下從事最前沿的科學，他對伍巖松的設計大加讚賞。當宋朝得知薛芸菲走錯了地方時，十分失落。小豔告訴伍巖松，自己不是郭莊的親生女兒，但身體裏流的卻是郭莊的血。薛芸菲參加雪地拉練萎了腳，張大河關切地讓薛芸菲上自己的車。評審會結束，宋朝的一號風洞和江寒舟的二號風洞將上報中央，伍巖松的三號風洞雖設計完美，但因國家資金有限無法實現。小豔帶伍巖松見自己的父母，郭莊鼓勵他繼續努力，並用紅酒為兩個年輕人訂了婚。宋朝和薛芸菲雖然不知對方在何處，卻不能阻斷思念，二人將相思寫進了不知該寄往何處的書信裏

中央正式批准了宋朝和江寒舟的風洞項目，宋朝被任命為一號風洞的總工程師。宋朝等人要從農舍搬到工地，臨走前與伍巖松告別，伍巖松鬱悶地把自己喝醉，把媽媽留給他的項鍊戴在了小豔的脖子上。基地可以通信了，宋朝想給薛芸菲寫信，卻不知寄往哪裏，丁金龍答應幫他轉交。薛芸菲在02基地被評為技術能手，張大河向她表達愛意，薛芸菲讓他看了自己給宋朝寫得快成小山的信，張大河感動，要盡力幫助找宋朝。02基地的張司令把宋朝的信交到了薛芸菲的手上，二人終於知道對方的下落了。於風把伍巖松調到工地修路的事，被丁金龍嚴厲批評。伍巖松為了幫大秀，把來相親的媒婆和男青年轟走。一號風洞已初具規模，杜國凱告訴丁金龍宿舍、學校已經建成，大家可以搬家了，丁金龍專門叮囑給伍巖松安排一間大房子。

伍巖松要離開田家，大秀依依不捨地目送着他和小豔過橋的背影。丁金龍和杜國凱視察一號風洞，宋朝立下軍令狀，50天后迎接專家組的驗收。於風把小豔抽出來參加“四清”運動，看到了小豔每天疲憊地回來，伍巖松很是心痛。一號風洞完成，丁金龍和杜國凱讓宋朝好好休整，並要他到車站接個人，宋朝沒想到自己接的是朝思暮想的薛芸菲。疲憊一夜回宿舍的小豔來不及休息又想起要去核對一組數據，結果摔下了山崖，獻出了自己年輕的生命，成為為風洞事業獻身的第一個人。杜國凱嚴厲批評於風，於風吐露了自己一直很喜歡小豔。伍巖松在小豔墳前一蹶不振，郭莊讓伍巖松振作起來，這樣小豔才能安心。大秀為逃婚跳河被救起，伍巖松驚異地發現自己送給小豔的那條項鍊卻掛在大秀的脖子上。

大秀在丁金龍的安排下，在基地當上了花工。高高興興回到02基地的薛芸菲卻面臨着018基地撤消軍隊編制，她調動的事情無法實現的現實。1967年夏，基地對伍巖松三號風洞再次進行論證，但沒有通過。文革小組把丁金龍關進學習班，丁金龍為了保護好知識分子，他讓杜國凱把宋朝和伍巖松從崗位上撤下來。02基地張大河與肖明明結婚了，薛芸菲深深祝福他倆，又向宋朝訴説着相思。在田當家家裏，宋朝讓伍巖松不要放棄，令伍巖松感激。一號風洞因數據的錯誤造成了飛機失事，宋朝被關了起來，丁金龍為此寫信給郭莊，希望中央來制止基地的局面。伍巖松過度勞累昏倒，大秀細心照顧他，伍巖松向大秀要回了那條項鍊。郭莊如實反映了018基地的情況，並被批准帶調查組到了基地調查。伍巖松來看望被關押的宋朝，並答應幫助他找出錯誤

秀和田當家為了保護伍巖松，偷偷去基地取資料，被造反派發現，田當家因心臟病發作永遠地去了。伍巖松在田當家墳前，向田大秀求婚。當伍巖松把文革小組任命他為特號工程總工程師的消息告訴大秀的時候，大秀很為他擔憂。向旗、孔漢川無奈地接受了為特號工程的任務。在小豔的墳前，郭莊質問伍巖松，説他乾的是反科學反理性的事，但伍巖松卻説他需要機會，實現夢想。在關押宋朝的房間裏，郭莊很欣慰地看到宋朝在為自己的錯誤尋找新的計算方法。丁金龍秘密授給了向旗一項任務制止特號工程。伍巖松與大秀悄悄為自己辦了一場中西結合的婚禮。當薛芸菲得知宋朝被打成特務的消息後，義無反顧地踏上去018基地的火車，舉行了一場沒有新郎的感人婚禮。馮組長收到了向旗發回來的全國各地無法加工設備的電報，特號工程進程受阻。1970年春，基地實行了軍管，丁金龍恢復了職務，宋朝被批准到西北與薛芸菲結婚。

再次失敗的伍巖松沮喪地燒着自己的圖紙，大秀哭着不讓他燒。丁金龍和杜國凱專程來看伍巖松，希望他振作起來，不要自暴自棄，並親自帶他回到原來的設計室。此時，孔漢川在特號工程新材料的試驗中受傷，成了植物人，伍巖松為此感到良心的譴責，經常在病牀前為孔漢川念他喜愛的《保爾》一書，以求心靈的安靜。郭莊告訴丁金龍，國家又有大項目了，希望基地做好承擔國家使命的準備，並説宋朝一號風洞的錯誤是圖紙本身有問題。而此時宋朝也通過計算也找出了錯誤，他終於明白科學的道路是沒有捷徑，必須一步一腳印。芸菲也高興地告訴他自己當控制室主任，讓宋朝為她祝賀，宋朝卻收到了讓他速回的電報。芸菲想讓宋朝陪她去他倆的聖湖，終未如願。丁金龍要為伍巖松和大秀補辦婚禮，大秀在婚禮前一直鬱鬱不樂，向杜霞月説出自己的擔心。

伍巖松與大秀的婚禮不盡人意，小豔的照片還放在二人的卧室裏，大秀始終認為伍巖松應該是小豔的而不是她的。基地決定上“盾牌”工程，讓宋朝和伍巖松合作，而伍巖松表示要自己獨立來完成”盾牌”工程，他認為只要宋朝參與，設計就會打折扣，就不是最完美的設計。芸菲懷孕了，生下了女兒宋楓。1973年夏，宋朝技術改造後的一號風洞驗收成功，他徹底從一號風洞的失敗中站了起來，芸菲帶着3歲的女兒宋楓又來到了基地，丁金龍把自己的房子讓給了宋朝一家人，令宋朝感動。芸菲向丁金龍提出自己在西北又要帶孩子又要工作，希望把宋朝調到自己身邊。在勾魂崖上，面對着一座座墓碑，郭莊無限感慨。伍巖松堅持”盾牌”工程要由自己來完成，但丁金龍希望他能與宋朝好好合作，充分發揮各自的才華，伍巖松説他們倆一個是理想主義者，一個是現實主義者，永遠走不到一起。

池玉從北京為宋朝寄為了資料，芸菲笑稱宋朝又多了一個崇拜者。芸菲再次懷孕，想讓宋朝調到自己身邊，但宋朝説自己已離不開金龍山了，二人浪漫的愛情在現實面前發生了摩擦。在大秀家裏，大秀向芸菲説出自己與巖松生活的無奈，芸菲鼓勵她要個孩子。伍巖松仍然不願服從宋朝，二人為合作再一次發生爭吵。宋朝因與伍巖松一事心情不好，芸菲生氣地帶着宋楓離開了018基地。伍巖松去找南下和杜國凱都碰了一鼻子灰，一氣之下寫下辭職書，要去當花工。南下也向基地遞交了請求把伍巖松調出設計部的報告，遭到丁金龍的強烈反對。伍巖松孤寂地在家裏拉起了小提琴，大秀默默地聽着。

丁金龍親自到花圃來找伍巖松，請他回設計部上班，做“盾牌”工程的副總設計師。伍巖松在經過一番思考後，找到了宋朝，同意與他合作，當他的副手，宋朝很高興。二人來到北京彙報“盾牌”工程項目，但論證未通過。此時，基地已經恢復了軍隊建制，丁金龍以隆重的形式歡迎宋朝和伍巖松回來，面對軍旗，他們莊嚴宣誓，他們要重新站起來，繼續風洞事業。1978年春，芸菲帶着3歲的兒子調到了018基地，女兒宋楓也從浙江老家來到基地，一家人在火車站團聚了，但宋楓對父母的感情淡漠了許多，還訓斥弟弟宋雷。在“盾牌”工地，伍巖松因一個零件不合格大發脾氣。回到了家裏，又因他要的資料大秀沒找對，把火發到了大秀身上。在宋朝家裏，大秀告訴芸菲，她與伍巖松的日子越過越累。

長期的分離，生活的磨礪，團聚後的宋朝和芸菲已經沒有更多的激情和浪漫。因設備加工出問題，伍巖松對向旗大發脾氣，而向旗一氣之下説出了孔漢川是因為伍巖松當年頭腦發熱才受的傷，二人爭吵起來。因專業不對口，芸菲不能再搞測控，她被安排在資料室與大秀一起上班，令她非常失落。宋楓對父母感情淡漠，在放學的路上，他認識了南下的兒子南鍾。宋楓放學沒有回家，芸菲和宋朝發生了第一次爭吵。伍巖松終於解決了鋼板的技術問題，宋朝很佩服，伍巖松笑説那是向他屈服，土法上馬。宋朝問起了伍巖松與大秀的婚姻，伍巖松不以為然，宋朝卻告訴他説大秀想跟他離婚，令伍巖松驚愕。總部首長視察”盾牌”工程後，立下了提前30天完成任務的軍令狀，宋朝、伍巖松、池玉都將家搬到了工地。

芸菲一個人又忙家務又管孩子，而宋楓因成績沒考好離家出走，芸菲獨自一個人承受着，不忍心讓工地上忙碌的宋朝分心。向旗運回了“盾牌”工程的全部設備，並通過了工程驗收，向旗激動得流淚。丁金龍關心池玉的個人問題，池玉讓他不要瞎操心，還説當年他極力撮合的伍巖松和大秀，現在生活得並不美滿，丁金龍聽後很生氣，池玉讓他不要再摻合了。“盾牌”工程試車成功了，整個金龍山都沸騰了，芸菲忙碌着準備迎接宋朝回家，宋楓也把自己60分的考卷做成小旗歡迎宋朝歸來，而宋朝卻因疲勞過度，住進了醫院。丁金龍下令要伍巖松也住院檢查，陪着他的老冤家宋朝。在宋朝和孔漢川的病牀前，伍巖松終於説出了自己的心裏話。芸菲帶着孩子來到宋朝的病牀前，一家人其樂融融。

雷電交加，“盾牌”工程工地因雷擊起火，當宋朝和伍巖松從醫院趕到工地時，眼前已經是一片廢墟，一把大火把他們的辛苦毀於一旦，也奪去了向旗的生命，勾魂崖上又多了一座新墳。丁金龍向全基地發出號召，讓大家不要重新振作起來，堅決完成國家交給的使命。芸菲在家裏設宴為宋朝壯行。大秀留下一封信和那條項鍊回老屋去了，伍巖松承受着感情的折磨非常壓抑。丁金龍把大秀找回，兩人的感情有了轉機，並商量着想要個孩子。芸菲到工地給宋朝送飯，談起了池玉的個人問題，池玉笑稱自己要找一個集宋朝和伍巖松優點於一身的男人。宋朝本該在家休息，因工地有事疏於照顧兒子宋雷，宋雷被蛇傷死亡。芸菲從此患上了憂鬱症。“盾牌”工程成功了，伍巖松有了想離開金龍山的想法。

芸菲思念着雷雷，宋朝感到很內疚。我國發射運載火箭成功，宋朝被任命為基地總工程師，並提議建伍巖松的大風洞。而伍巖松的生活越來越灑脱。在慶祝運載火箭發射成功的晚會上，面對着歡呼激動的人羣，芸菲孤寂地離去，與宋朝的感情也越來越淡了。1987年秋，宋朝帶着芸菲回到了當年就讀的北方大學，他找到了當年薛芸菲為追隨他參軍走時留在鐘樓上的三封信，二十多年後，當開啓這青春的記憶時，芸菲不禁潸然淚下，在宋朝的懷中，她找回了對宋朝的感情。宋朝被任命為國家航天工程空氣動力學組組長，“飛天”工程正式啓動。授銜大會上，丁金龍和杜國凱光榮退休，南下任基地政委，江寒舟任基地司令員。芸菲身體被檢查出有問題。

以南鍾為主的第三代風洞人也成長了起來，宋朝對他們寄予了厚望，但他們對伍巖松的設計提出了自己的看法。芸菲的身體狀況很差，杜霞月瞞着她説並無大礙，實際上芸菲已經身患癌症，江寒舟得知後，對杜霞光月説“飛天”工程大戰在即，不能給宋朝增加壓力，要醫院秘密為芸菲治療。伍巖松向基地正式提出轉業，宋朝堅決反對。郭莊對伍巖松的走不理解，伍巖松告訴説自己是害怕面對現實，自己一生追求完美，目前設計中還有許多因素無法實現，所以選擇放棄。在離開金龍山的那一天，丁金龍老淚縱橫，為不能兑現當年的承諾，不能讓伍巖松施展才華而內疚。宋朝開始懷疑芸菲的病情，芸菲讓他不要多心，並談起了池玉的個人問題，芸菲暗示説如果有一天她先走了，讓宋朝娶池玉。在北方大學讀書的宋楓見到了秀媽媽和伍叔叔，非常羨慕伍叔叔和秀媽媽現在的生活，希望她的父母也能像這樣……

池玉向基地彙報“飛天”工程提出了實驗段“QC”材料，也就是當年孔漢川試驗的材料至今無法解決的問題，南鍾他們也提出了伍巖松設計中存在的缺憾。江寒舟建議停止基地的一切基礎建設，全力以赴保障“飛天”工程。杜霞月發現芸菲早已知道自己的病情，命令她立即住院治療，芸菲卻説為了宋朝，她不能住院更不能倒下。為了不讓回來的女兒發現自己的病情，她把自己打扮一新到機場接宋楓，因病情發作送進了急救室。宋朝和池玉來到蘭州尋找當年試驗“QC”材料的原始資料，企業老闆無私獻出了當年留下的資料，令池玉感動。芸菲再次昏倒在家中，而宋朝卻無法陪在身邊。宋楓質問父親對母親的感情。

宋楓向基地打報告，請父親放假回家照顧媽媽，而芸菲卻告訴小楓，風洞是宋朝的命，並説出不希望自己走後宋朝去追他。大秀和伍巖松得知了芸菲的病情，伍讓大秀先回金龍山照顧芸菲。見到了大秀回來看自己，芸菲很高興，並交給了大秀一封信，等她走後轉交給池玉。彌留之際，芸菲堅決要回家等宋朝回來，她穿上最熱愛的軍裝，梳洗一新，摟着女兒宋楓和南鍾，帶着未能見上宋朝最後一面的遺憾離去。宋朝回來，面對愛了自己一生的妻子，而自己又未能盡到了一個丈夫的職責，他哭泣了，勾魂崖上又樹起了一座豐碑。宋楓從媽媽的三封信中終於理解了父母對事業對生活的情感。

大秀和伍巖松回到了老屋，雖然昭華已逝，但回憶着曾經的青春和激情，他倆感嘆不已，潸然淚下。“QC”材料的試驗數據終於在孔漢川當年的血衣夾層裏找到了，基地將“飛天”工程的風洞命名為“漢川號”，孔漢川經過治療也逐漸恢復了意識，伍巖松也了卻了多年壓在他心上的石頭。宋朝被授予了科技將軍，宋楓也在父親和池玉阿姨等人的身上發現了父輩們所追求的事業和情感。南鍾領導的第四小組設計的方案替代了伍巖松當年的設計，南鐘被任命為“漢川”號的總工程師，當他把這個消息告訴伍巖松的時候，伍巖松興奮地説金龍山終於有人超過他了。“漢川”號成功了，在一片掌聲中，兩個老朋友緊緊地攙扶在了一起。在國慶35週年的時候，兩個老人面對着金龍山，喊出了“三十五年後火星上見”心願。