团长经过上级同意，和钟教授告诉大家这次执行...的任务是研究和制造我们自己的原子弹，并在这片沙漠中选择最适合的靶场，这时一小队也返回告诉大家前面有绿洲，大家兴奋不已。
苏联专家已经第6次找理由推迟模型的送达，大家失望。王怀民要钟心找到她的照相机，和大家一起在教室拍摄黑板上未被苏联专家完全擦掉的痕迹，大家又看到了希望，正在开心，陶志纲进来质问他们到底在干什么，不小心把相机底片全曝光了，所有资料都毁了，钟心气极踢了陶志纲一脚，气愤离开。王怀民告诉陶志纲世界上那么多科学家都是国外人，我们不学习，怎么能有属于我们自己...的技术。
保密处给大家发放了保密包，彭雄飞担忧以后资料怎么带出来，王怀民却是不担忧，黄凯华说他脑子记忆力超好，当然不担忧。黄凯华收到妻子的离婚协议，陶志纲关心他用不消组织出面调剂，黄凯华说不消了，直接在协议上面签上自己的名字。黄凯华也告诉陶志纲王怀民屋子里面的留声机是纪念他去世的妻子，并希望陶志纲能够多了解他们这群科研人员。
杨佳蓉冒雨去接振理，俩人一起撑伞开心走在雨中。
钟心到男洗水池赞助王怀民洗衣服，大家互相奚弄。这时王怀民突然进来告诉大家他想到了，要用5号材料作为原子弹制造材料，可以造的更大，更快，众人一起想到后面的解决方法，开心不已。陶志纲过来告诉大家，苏联专家要走了，大家缄默。大雨中，苏联专家将所有研究资料全部烧毁，原来苏联政府片面解除赞助中国制造原子弹的协议，大家气愤不已，要阻拦继续烧毁材料，被陶志纲阻止，王怀民在雨中静静的看着这一幕。
王怀民开始了废寝忘食的学习研究。宿舍里黄凯华突然说自己不干了，并告诉大家他离婚-的事情，黄凯华伤心的说自己只想做好事业，为祖国奋斗，哪怕妻离子散，可现在原子弹造不出来，自己在这里到底有什么意义。黄凯华给自己的妻子写信，想调回广州和她重聚。
研究所里一片冷清，陶志纲告诉首长自己虽然不喜欢这群科学家，但还是想掩护他们早点制造原子弹，报复美国。首长批评他的思想，同时没有认识到制造原子弹,的困难，但陶志纲说那我们也不能放弃。
王怀民去看望杨佳蓉和振理，佳蓉支撑不住晕倒，刘丽告诉王怀民她现在已经是肺炎了，并且告诉他佳蓉六岁亲历南京大屠杀，并且亲人全都死了，她才立志要当医生，所以一直很拼，现在更为了他，精心照顾振理。
黄凯华收到妻子的来信，前妻告诉他，她已经再婚了。彭雄飞告诉黄凯华他心情也不好，原来想联系苏联专家，谁知道也走了，俩人郁闷一起去喝酒。
王怀民为佳蓉削苹果，准备刻一个鲜花，佳蓉开心，向王怀民道歉之前那样说他，并让王怀民放心，自己会照顾好振理。王怀民问佳蓉1949年真-的见过他，原来是王怀民曾经救过佳蓉，但佳蓉没有告诉他，佳蓉说等以后他找到志同道合,的人，她会离开。
林教授带着中央指示来到A所，告诉大家毛主席说，我们可以自己试试，苏联专家赞助不赞助是他们的事情。林教授告诉大家，苏联专家走了，然则留给我们更大的舞台，国家会为他们提供最大的技术支持和财务保障，并且国家的三个铀矿厂正在稳步建设，我们要走出自己的原子弹之路，鼓励大家虽然难于青天，但他们肯定能上青天，大家意气风发。王怀民在墙上刷写自力更生艰难奋斗，大家看到一起高喊自力更生，艰难奋斗的口号！