在马兰基地的核实验山洞中，秦子袊冒险进入核爆区，提取核爆数据。核爆实验带来的辐射引起担忧，医生告诉她尿液中含有少量放射物质。李响为她担心，宣布自己将执行地面核数据搜集工作，秦子袊提醒他注意安全。俩人在河边坦言心声，意外发现彼此早已交换了终身的承诺。
邓稼先母亲危急，钱三多保证给邓家补偿。原子弹实验成功后，士兵们欢呼雀跃。邓稼先回到住地，却面对母亲的失望和数落。周恩来批准让邓稼先告诉母亲真相，她在得知儿子的贡献后，安静地闭上了眼睛。
中国提出销毁核武器倡议，毛泽东得知赫鲁晓夫下台，喜上眉梢，认为全世界不能阻挡中国的崛起。虽然原子弹成功，郭永怀却为基地变动急于返回，冒险搭乘飞机回基地，展现了科学家们在事业和家庭之间的爱与担忧。
