芸菲思念着雷雷，宋朝(张嘉译 饰)感到很内疚。我国发射运载火箭成功，宋朝被任命为基地总工程师，并提议建伍岩松(王辉 饰)的大风洞。而伍岩松的生活越来越洒脱。在庆祝运载火箭发射成功的晚会上，面对着欢呼激动的人群，芸菲孤寂地离去，与宋朝的感情也越来越淡了。1987年秋，宋朝带着芸菲回到了当年就读的北方大学，他找到了当年薛芸菲为追随他参军走时留在钟楼上的三封信，二十多年后，当开启这青春的记忆时，芸菲不禁潸然泪下，在宋朝的怀中，她找回了对宋朝的感情。宋朝被任命为国家航天工程空气动力学组组长，“飞天”工程正式启动。授衔大会上，丁金龙(曹培昌 饰)和杜国凯(李虎城 饰)光荣退休，南下(袁宏 饰)任基地政委，江寒舟任基地司令员。芸菲身体被检查出有问题。
