1965年，大学生夏方舟到金江二号信箱实习，恰遇陈国民等所率施工队遭遇吊车装卸难题，年轻气盛的夏方舟当面指出工人师傅不按技术规范操作。陈国民等人迎难而上，完成任务。夏方舟为工人师傅们创造装卸奇迹的智慧所折服，与陈国民结下深厚友谊。实习结束，夏方舟在二号信箱大楼门口向总指挥赵殿楚告别，与秦晓丹不期而遇。秦晓丹不经意的回眸一笑，宛如惊鸿一瞥，两人都在对方心里留下了难忘印记。

听说季成钢去了王牌施工队，秦晓丹也不甘落后，要求去第一施工队劳动锻炼。赴金江途中，夏方舟所乘卡车意外翻落江中。陆汀兰将噩耗带到工地，戚光复提出要为夏方舟开追悼会，李心梅却强烈反对，她坚信夏方舟仍然活着。秦晓丹认定夏方舟无愧于为三线建设献身的英雄称号。季成钢一面指责夏方舟不值得大家纪念，一面却又写文章赞扬夏方舟。受季成钢豪言壮语蒙蔽，陈国民将其树为青年学生中的榜样。

1965年，大学生夏方舟到金江二号信箱实习，恰遇陈国民等所率施工队遭遇吊车装卸难题，年轻气盛的夏方舟当面指出工人师傅不按技术规范操作。陈国民等人迎难而上，完成任务。夏方舟为工人师傅们创造装卸奇迹的智慧所折服，与陈国民结下深厚友谊。实习结束，夏方舟在二号信箱大楼门口向总指挥赵殿楚告别，与秦晓丹不期而遇。秦晓丹不经意的回眸一笑，宛如惊鸿一瞥，两人都在对方心里留下了难忘印记。

听说季成钢去了王牌施工队，秦晓丹也不甘落后，要求去第一施工队劳动锻炼。赴金江途中，夏方舟所乘卡车意外翻落江中。陆汀兰将噩耗带到工地，戚光复提出要为夏方舟开追悼会，李心梅却强烈反对，她坚信夏方舟仍然活着。秦晓丹认定夏方舟无愧于为三线建设献身的英雄称号。季成钢一面指责夏方舟不值得大家纪念，一面却又写文章赞扬夏方舟。受季成钢豪言壮语蒙蔽，陈国民将其树为青年学生中的榜样。

夏方舟伤愈归队，赵殿楚特意将其安排到陈国民第一施工队当技术员。季成钢对夏方舟重回金江感受复杂，他在秦晓丹面前指责夏方舟是逃兵，讽刺他自封天才工程师，诋毁其工作能力。趁秦晓丹疏忽，季成钢偷走秦晓丹的单人照。夏方舟表示川南钢铁建设完成后，他还会回到江汉。为此,陈国民有意把他安排到季成钢手下，希望用季成钢的苦干精神影响他。

陈国民赏识季成刚，收他为徒，而季成刚却对成为工人的徒弟心不甘情不愿。秦晓丹不满陈国民把她留在办公室看图纸查资料，再次要求到一线，陈国民劝秦晓丹安心工作。赵殿楚与军代表顾弘亮巡视工地，撞见季成钢主动加班，将其树为劳动典型，武本奇对此十分不屑。大会战在即，赵殿楚要求第一施工队必须干出王牌施工队的样子。陈国民提议组建青年突击队，推荐季成钢当队长。陈国民始终不放心三结合小组修改过的设计图，派秦晓丹给夏方舟当助手，让两人复核图纸。

在江汉，秦晓丹被夏方舟超常的天赋和能力震撼了。邵睿信领秦晓丹参观江汉钢铁，蔚为壮观的工业体系令她羡慕叹服。武本奇和季成钢在街上因买鸡蛋抬杠，武本奇同情卖鸡蛋的大婶，买了一瓶酱油送给她。赵殿楚故意批评陈国民发现设计图问题后，没有及时上报指挥部，而是私自让夏方舟找霍茂森征求解决办法。霍茂森等专家开会论证了夏方舟的意见与修改方案可行。夏方舟和秦晓丹如愿返回金江，途中，夏方舟含蓄地向秦晓丹表达倾慕，秦晓丹突然想起李心梅的爱情宣言，陷入情感挣扎中。

爆破开始，一切顺利，不久却意外出现两枚哑炮。季成钢逞能要求前往排爆，夏方舟力排众议，凭借自己的爆破经验，亲自排爆。就在最后一枚哑炮即将被拆除时，惊天爆炸声响起，陈国民、秦晓丹等人发疯一般冲向现场，最终从废墟中刨出了昏迷不醒的夏方舟。经过医院全力抢救，夏方舟最终脱离了生命危险。季成钢主动放下姿态，到医院给夏方舟道歉，逐渐解除了秦晓丹对他的看法。李心梅无微不至的照顾，让夏方舟的身体逐渐好转。

李心梅沉浸在照顾夏方舟的愉悦中，将采自金沙江畔的一种蓝色野花取名为“金沙蓝梦”，让夏方舟替她好好照料。李心梅十分珍惜与夏方舟相处的每一刻宝贵时间，在前往工地巡诊前，她叮嘱夏方舟务必等她回来，亲自送他出院。李心梅结束巡诊返回医院，不幸遭遇车祸，她嘱托秦晓丹替她爱夏方舟，秦晓丹噙泪答应。在生命的最后时刻，李心梅倒在心爱的夏方舟怀中死去。李心梅意外去世，使众人陷入无尽的悲伤，夏方舟痛如锥心，无法自拔。李心梅的临终托付，令秦晓丹醒悟自己是爱夏方舟的，她深为李心梅的善良率真而感动。

乔佳丽和好友黄爱华同时被宣传队录取。工程处处长程时风让夏方舟将川南钢铁的全部设计图复查一遍，夏方舟觉得机会难得，欣然同意，但秦晓丹却怀疑程时风另有目的。季成钢找秦晓丹借专业书，秦晓丹推荐季成钢找夏方舟借，季成钢不屑地拒绝了。戚光复带夏方舟到宣传队排练厅观看新排节目《白毛女》，并对乔佳丽的专业水平赞不绝口，夏方舟却心不在焉。黄爱华向武本奇打听夏方舟的情况并转告乔佳丽。乔佳丽被夏方舟的传奇经历吸引，暗生爱慕之情。

季成钢对夏方舟的遭遇幸灾乐祸，招致秦晓丹厌烦，她斥责季成钢应该找夏方舟展开正面的科学辩论。戚光复劝夏方舟珍惜秦晓丹，夏方舟不愿放弃自己的观点，执意对疑问一追到底。季成钢利用一九六六年秦晓丹父亲的遭遇，让她误会夏方舟是打倒反动学术权威的急先锋。秦晓丹再劝夏方舟，两人又陷入争执中。程时风认为夏方舟年轻气盛，停了他的工作。得不到任何支持的夏方舟受到沉重打击。赵殿楚觉得夏方舟受点挫折，接受点教训，对他的成长有好处，于是亲自上门，和陈国民商议如何考验夏方舟。

戚光复带着乔佳丽等演员专门为武本奇小组现场慰问演出，乔佳丽借机和夏方舟聊天。而武本奇也和女青工梁朝丽暗生情愫。夏方舟与秦晓丹之间的隔阂越来越大，两人相顾无言，能避就避。季成钢则趁热打铁，加紧接近秦晓丹。季成钢自以为两人关系已越走越近，假意借学习示好秦晓丹。季成钢告诉秦晓丹，之前那次义务劳动是领导布置的任务，他对夏方舟严厉，是为了在最恶劣的劳动条件下考验夏方舟，单纯的秦晓丹相信了季成钢。从陈国民处，夏方舟得知秦晓丹为他鸣不平，倍感汗颜。陈国民希望夏方舟不要再和秦晓丹提质疑工程的事情，先处理好两个人的感情问题。夏方舟在回去的路上，碰到秦晓丹和季成钢谈笑甚欢，一时心中失落，默默走开。

夏方舟赶到指挥部后，得到武本奇等学生的拥护和支持，季成钢则鼓动一些学生反对夏方舟。夏方舟指出了席棚子宿舍客观存在不安全因素，引起领导和群众共鸣。夏方舟出人意料地提议八千学生自己动手，分单双日轮流加班，靠自己的力量建设新宿舍，得到程时风赞同响应，他振臂高呼“向青年同志们学习！向青年同志们致敬！”受到赵殿楚、顾弘亮等支持和鼓掌。秦晓丹颇受感动，泪流满面。季成钢顺水推舟地振臂高呼支持夏方舟。 夏方舟调回技术室做新宿舍规划，陈国民让秦晓丹给夏方舟当描图员。夏方舟看到了秦晓丹养护着李心梅的花，心有所动，两人在宿舍设计工作中合作很融洽。

指挥部的文化干事给季成钢照相做战报月刊封面。季成钢获悉夏方舟和秦晓丹关系日渐亲近，心里很不是滋味，他告诉秦晓丹自己担心夏方舟此举会影响川南钢铁大会战。秦晓丹与夏方舟产生争论，她片面地误会夏方舟绕过2号信箱，把暇疵问题扩大到总指挥部，影响大会战进度，是想成就个人名声。她与夏方舟大吵一架，两人不欢而散。戚光复鼓励夏方舟拿出设计暇疵的证据，向秦晓丹证明自己的判断，但夏方舟没有理解戚光复的意图。

回到川南钢铁，夏方舟和陈国民、戚光复、陆汀兰等进行了沟通。得知季成钢的青年突击队撤销了，夏方舟选择回到武本奇班组。武本奇支持夏方舟的研究，夏方舟找程时风调看金江的水文资料，希望有新的发现和进展。秦晓丹私下找武本奇了解夏方舟是否还在研究川南钢铁设计上存在的问题，武本奇替夏方舟隐瞒，说夏方舟天天都在一线劳动，完全没有功夫研究，并提醒秦晓丹不要受季成钢影响。季成钢发现夏方舟把全部的水文资料调走，告诉秦晓丹夏方舟仍在私下研究川南钢铁的设计问题，鼓动秦晓丹要和夏方舟决裂。

季成钢向程时风报告了陈国民的做法，并坚决反对物质激励的做法。顾弘亮得知情况便和程时风一起去向赵殿楚汇报。赵殿楚为确保工程进展，安排程时风牵头组织工程技术人员，到现场考查工程质量，能保证质量就等完工再处理。如果影响质量，立刻整顿处理。赵殿楚找夏方舟了解情况，夏方舟给工程打包票。赵殿楚给夏方舟说了他知道发奖金的事情，但需要先瞒着陈国民，让工程先按质按量完成，不能打消陈国民积极性。

为保住第一施工队的王牌称号，赵殿楚和程时风无奈决定处置夏方舟。季成钢从程时风处得知消息，赶紧将此事告诉了秦晓丹。赵殿楚撤销了夏方舟技术员职务，给予行政记大过处分，取消干部待遇，参照刚实习期满的技校生，二级工，到劳动一线锻炼。 失望之极的秦晓丹和夏方舟再一次因为私发奖金和研究川南钢铁工程问题，发生激烈争吵。夏方舟主动承担了私发奖金的惩罚，令陈国民感动又羞愧，礼请夏方舟、戚光复到家中喝酒。田青妮和陆汀兰不忍夏方舟情感受挫，探乔佳丽的口风，有心撮合乔佳丽和夏方舟。

武本奇把确定季成钢就是告密者的事情告诉了陈国民和一众工友，大家愤怒至极。林富来把季成钢叫到工地办公室，陈国民和夏方舟要求他认错。季成钢在众人面前和陈国民争辩起来，并将自己新的任命告诉了暴跳如雷的陈国民，众人都蒙了。得知秦晓丹也要和季成钢一起去第五施工队，夏方舟沮丧失落。面对季成钢持续的语言挑衅，夏方舟忍无可忍一拳把他打倒在地，与季成钢一同前来的秦晓丹指责夏方舟的行为太野蛮了。武本奇被季成钢气的不轻，和兄弟们喝了点酒，砸了季成钢办公室。季成钢报了警，武本奇被带走。得知武本奇是为了给夏方舟出气，秦晓丹很是生气，误以为夏方舟是所有事件的主谋。

季成钢向秦晓丹表白，希望两人的关系可以有所进步，秦晓丹告诉季成钢等到川南钢铁顺利投产的那一天再说。季成钢故意将这个消息告诉了夏方舟，并对夏方舟因为受了处分而不能参加庆典表示遗憾。武本奇回来的时候，一众兄弟将武本奇扛在肩上，前呼后拥，宛如英雄凯旋。程时风将此情况告诉了赵殿楚，认为这是在向组织示威。赵殿楚去陈国民家里找陈国民喝酒聊天，陈国民抱怨了夏方舟受罚和季成钢调任的事情，赵殿楚反问季成钢挨打和武本奇打砸季成钢办公室的事情，一番推心置腹地交换真实想法后，两个人把酒言欢。

在众人的不懈努力下，夏方舟终于被救了出来。这次事故证明夏方舟关于工程设计存在暇疵的观点是正确的。受伤的夏方舟躺在病房接受治疗。秦晓丹来看他，承认了夏方舟当初的正确，检讨了自己的错误。固执的季成钢却仍然觉得这只是一场意外。高炉停工了，工人们站在厂房前，面面相觑。另一边，在乔佳丽的搀扶下，夏方舟向戚光复借了一间办公室，准备悄悄搞技改方案。乔佳丽、武本奇等人秘密地配合着这个计划。霍茂森率领专家组，来给川南钢铁会诊了。霍茂森先后找了夏方舟、秦晓丹谈话，了解情况。

秦晓丹担心季成钢过分强调进度，会影响工程质量，遂劝季成钢冷静，季成钢却置之不理。第五施工队的工程果然出现了质量问题，季成钢试图内部消化，秦晓丹却敦促季成钢主动承认过失，否则她就要向组织检举揭发。争执间，赵殿楚、程时风等领导来到第五工程队视察，情急之下，季成钢被迫主动向领导们承认了错误。上级让陈国民派他的一个精兵强将支援第五工程队，陈国民派出了武本奇。对于武本奇的到来，季成钢极不欢迎，却又无可奈何。

武本奇和梁朝丽的婚礼举行，武本奇邀请了亲朋好友们参加。夏方舟找到秦晓丹，邀请秦晓丹和他一道出席婚礼，却被秦晓丹回绝。在婚宴上夏方舟显得很是失落。为撮合夏方舟和秦晓丹，戚光复特地安排了一场同学会。在会上，当着其他同学的面，夏方舟向秦晓丹跪下求婚。经过激烈的思想斗争之后，秦晓丹还是回绝了他。因为她一想到她曾对夏方舟所做的那些事，内心就会有沉重的负担，根本接受不了。

在夏方舟面前，季成钢态度变得毕恭毕敬，让夏方舟给他安排任务。夏方舟不计前嫌，接受了他。芳薇4岁生日这天，戚光复让夏方舟帮助照看一下自己的女儿，自己亲自去造船厂给陆汀兰送饭。二人坐在船台上吃饭，一阵狂风骤起，把一堆资料吹到江中。为救资料，陆汀兰和戚光复奋不顾身跳进了江里。最后，资料是救回来了，两人却被江水吞没了。消息传来，夏方舟等人赶到江边。面对着涛涛江水，众人的哭喊声响彻天边。

霍茂森告知赵殿楚川南钢铁二期工程下马，上马的是江汉1700轧机项目。而且霍茂森说，他还准备把陈国民的施工队、以及夏方舟，一起调到江汉去。这可愁坏了赵殿楚，因为没了项目、也没了人才，他们109冶，今后很可能就会面临解散。秦晓丹刚刚才跟夏方舟回到金江，夏方舟又马上要被调到江汉去了。夏方舟想让秦晓丹随他一块儿去，秦晓丹却说她去不了，因为她的组织关系还在部队，在转业之前，她只能被借调到大三线企业。

夏方舟告诉秦晓丹他最后的决定去到江汉、并想把戚芳薇带在身边。秦晓丹支持夏方舟去江汉，自己揽下了照看戚芳薇的责任。在大伙儿的依依送别下，夏方舟、陈国民、武本奇等人，登上了开往江汉的列车。秦晓丹克制住自己，以冷淡方式处理夏方舟投来的感情，想撮和夏方舟与乔佳丽交好。陈国民不满秦晓丹所有，逐渐偏心乔佳丽。金江文工团来江汉慰问演出，本有机会被调去成都省歌舞团的乔佳丽，为能快一点见到夏方舟，放弃机会，继续留在文工团。

粉碎“四人帮”后，金江迎来了建设“四个现代化”的新时代。江汉钢铁1700轧机试车成功，夏方舟、陈国民领导的团队圆满完成了在江汉的使命。霍茂森兴奋，打算说动夏方舟、陈国民等这批冶建重要骨干留在江汉发展。夏方舟还惦记着要回金江找秦晓丹，陈国民劝他放弃。季成钢对秦晓丹的攻势还在进行，秦晓丹爱搭不理。见乔佳丽钟情夏方舟，秦晓丹有心成人之美，劝说乔佳丽设法留在江汉、留在夏方舟身边。川南钢铁二期工程就要上马了，109冶也是随之枯木逢春。霍茂森还是没能把夏方舟、陈国民等人留在江汉。

秦晓丹走后的二十多天，音讯全无。这把夏方舟急坏了。连忙请赵殿楚帮忙找人，赵殿楚嘱咐夏方舟别因此耽误工作。夏方舟私下找到陈国民，询问秦晓丹去处，陈国民让夏方舟死了那份心。与此同时，秦晓丹的离开，也让季成钢忧心不已。七公司工地发生重大质量事故，部分工程报废，要重新返工。作为七公司经理的季成钢难辞其咎，公司内部纷纷谴责其不吸取教训。季成钢却认为是总指挥夏方舟的疏失，没有及时阻止突击会战。夏方舟回应季成钢想推卸责任，季成钢反过来却讽刺挖苦夏方舟，两人吵得不可开交。

武本奇经过林建国一番劝说，决定脱离王牌施工队，单独干一番大事业。回到工地和陈国民说了自己想法，惹得陈国民大发雷霆，师徒二人反脸。武本奇偷偷给了工长王卫国一张纸条，上面有他联系方式，并嘱咐王卫国只许告诉夏方舟，随后扬长而去。顾弘亮把部队的项目给了夏方舟，夏方舟感激不尽。并期望继续给项目。顾弘亮有些失望。秦晓丹看出顾弘亮的心思，劝说夏方舟应当结合时代发展变化，积极主动去寻找项目，而不是寄希望于国家给计划、给任务。夏方舟拿着项目回到工地，听陈国民说武本奇已经离队，痛心不已。此时王卫国偷偷给了夏方舟，武本奇的联系方式，夏方舟向陈国民保证一定把他带回来。陈国民封锁了工地所有出入口，防止再有人叛逃，这令工人们心里有些不满。同时公司减薪的规定已经下达，工地上更加人心惶惶。

秦晓丹重拾爱的勇气，接受了夏方舟情感。霍茂森帮夏方舟在国外接了个项目，希望他能尽快带队。赵殿楚急忙召回夏方舟和陈国民，表明深圳市政府邀请109冶进驻深圳，为此征求下两人意见。公司内部意见不统一，主要分为两派。一派是夏方舟、程时风等人支持进驻，原因是顺应改革开放潮流，抓住发展机会；解决大部分人吃饭问题；让人们逐渐变得富足起来。另一派是陈国民、赵殿楚、季成钢等人反对进驻，原因是人们会变得物质化；抛弃原有的大三线精神；会将109冶弄垮。两派努力说服身边人，支持自己的主张。由于没有定论，赵殿楚开了个总部扩大会议，就是否进驻深圳作出讨论，张国民为首的一派据理力争，煽动人心，并激怒夏方舟，使其失去理性。现场掌声不断，张国民就此宣布，两人决裂。

时间很快就过去了，离回家还有四个多月的时候，工友们十分盼望并憧憬着回家的日子。而此时陈天海却从成都跑回金江，转正名额被走后门的人顶替掉，这让陈天海心痛不已。秦晓丹苦心劝其重操学业，最终陈天海答应即将步入大学的戚芳薇要重新开始。因江汉钢铁扩建工程正式启动，夏方舟提前回国。他想靠自身竞争力拿项目，不想依靠霍茂森的资源。并声称如果全部输出劳动力，金江的生活会难以为继，他对是否要参加这个项目，有所犹豫。但秦晓丹希望霍茂森能够帮忙。程时风也不想109冶被拆分，不同意参加。王总劝其先瞒着夏方舟，程时风只得应允。期间季成钢找到程时风，表明了想参加项目的意愿。

江汉工程临近完工，程时风和夏方舟对109冶的后来甚是担忧。程时风建议一刀切，让40、50工人直接下岗，夏方舟不愿意，但还是不得不接受现实。一刀切的消息传回了金江，陈国民十分愤怒，认为夏方舟和程时风要把他置于死地。他宁死不从，坚决不下岗。戚芳薇毕业回到江汉，看到被爸妈疼爱的林同斌，心生羡慕。林同斌则安慰她，没有谁可以取代她。

戚芳薇和陈天海谈恋爱，夏方舟不同意，认为陈天海不思进取。戚芳薇和陈天海知道两方父母不会同意，决定直接结婚。陈天海把决定告诉了陈国民，为挫夏方舟锐气，陈国民意外同意二人婚事。夏方舟心痛不已，回到金江找到戚芳薇，两人大吵一架，戚芳薇表明夏方舟不为她考虑，根本不是她爸爸，并摔门而出。当即私奔到陈天海家，隔天便举行了婚礼。女儿断绝了联系，夏方舟伤痛欲绝，久久不能平复。陈天海和戚芳薇设宴接待毕业归来的付向东、程辛瑞等同学，付向东表示不会留在金江，而程辛瑞则想成为秦晓丹那般的女工程师。

季成钢恳求夏方舟把他调回109冶，夏方舟让他直接找秦晓丹。秦晓丹以夏方舟不会因为别人的恶而改变自己的善为例，劝季成钢回头是岸。川南二期银行贷款出了问题，夏方舟用川南钢铁资产作抵押，向国际银团贷款 2.5 亿美元，一举撬动国内资金。半个月后，武本奇闻讯回到金江，并带来金江最紧缺的先进设备——长臂坦克吊。武本奇在工地上当着所有工人的面给陈国民又行了一次拜师礼，师徒俩相拥而泣。武本奇专程赶到江汉，请戚芳薇吃饭，提起夏方舟养育她付出的种种艰辛，戚芳薇痛哭落泪。

夏方舟成为重轨新技术总指挥长，作为副总工的秦晓舟倾力配合，不计疲惫全身心投入重轨试车研究，频繁往返于川南钢铁和东海钢铁两地，悉心教导陈天海团队，废寝忘食工作到达旦，操劳过度。夏方舟心疼不已，为此忧心忡忡，拜托张建诚和陈国民两位老友劝导秦晓丹。秦晓丹带领钒钛科研团队，攻克重轨新技术产品，并试车成功。但秦晓丹却在一片欢呼中倒在了试车现场，离开了人世，完成了择一城而终老，归宿金江的人生夙愿。夏方舟悲痛欲绝，秦晓丹的墓前，戚芳薇和夏方舟父女俩紧紧拥抱在了一起。赵殿楚在江边更是痛心疾首，扼腕长叹。