这一天，精神领袖慕生忠突然被强行带走了。带走慕生忠的吉普车远去了，在这一刻，似乎三兄弟的心也被掏空了，因为党的温暖，组织的教导，巨大的动力，美好的愿景，更多的是由慕生忠传递出来的，以后，会怎么样呢?
谢雨辰回到陶家大院，可孩子们把蓬头垢面的他当成了流浪汉。陶木瑾默默地为丈夫搓澡，而谢雨辰却象个孩童般哭泣起来，多年的委屈化作泪水流淌……
一纸停工令传到了工地。在付出了那么大的牺牲之后，隧道眼看就要凿穿的时候，近在咫尺了却无能无力，谁能甘心呢?何文伯着急了，他一定要完成慕生忠的嘱托——守到关角隧道贯通。彭石山不得不下命把何文伯捆绑起来强行带出隧道。
一路上的苍凉和悲愤，何文伯离开了人们的视线，偷偷地离开了撤退的队伍，彭石山嘶声力竭地呼唤着何文伯。他坚信何文伯能听到他的呼喊：“我彭石山一定会回来的!”关于何文伯的去向，流传着种种说法……
肖剑飞带着谢山峰、肖向前、何嘉媛来看正在劳动改造的慕生忠，大家追忆着何文伯。何文伯的女儿何嘉媛，肖剑飞的儿子肖向前，谢雨辰的儿子谢山峰，三个年轻人青梅竹马。两个“哥哥”一个“妹妹”，难免会发生竞争与选择的感情纠葛。
文革开始了，本是香饽饽的何嘉媛，一夜之间被“造反派”通缉。
为了保护何嘉媛，陶家大院上上下下费尽了周折。肖向前不怕连累，谎称她是自己的未婚妻，带着她惊险地逃上了开往关角山工区的嘎斯车。
开嘎斯车的司机外号叫老嘎斯，一副阶级斗争的嘴脸，满嘴的语录口号，这让肖向前、何嘉媛心里捏着一把汗。
关角隧道前，何嘉媛痛哭流涕，所有的苦楚都倒了出来。谢雨辰劝何嘉媛赶快结婚以改变处境。谢雨辰知道儿子谢山峰也喜欢何嘉媛，但在这个时节，本就出身右派家庭，再找个国民党反动派的女儿?前途不堪设想。他不得不替儿子作出选择，相了一个女军医兰茵。
没想到“造反派”还是追到了山上，老嘎斯的窝藏包庇行为被揭穿了。连同谢雨辰，何嘉媛，肖向前一同被押回兰州。临走前，造反派还一把火烧了观测站。谢雨辰拼命地冲进火里抢救图纸资料，因为那是他的“罪证”，他要保护“罪证”。
关键时刻解放军进驻了铁路设计院。重庆襄渝线工地上，谢山峰执意要退伍，这让又红又专的兰茵大为生气，两人之间冲突不断。
谢雨辰等知识分子被下放到农场劳动，成了养猪能手，这一天他传授养猪经验，把大家笑得前仰后俯……
青藏铁路复工的消息传来了。新一次的大集结开始了，铁道兵在新形势下风风火火地开上了高原。四处招兵的郑指导员，被藏族青年们团团围住了，摔跤能手多吉，更是急切地要入伍。
方田林来陶家大院给何文伯平反，何嘉星感慨万千。彭石山终于实现了诺言，重回关角隧道，他喃喃自语着，追思何文伯……在这里，彭石山与藏族流浪艺人森格杰布重逢了。
谢山峰的爱人兰茵，被派到进口指挥部任政治委员，原本是军医的她对新身份很是得意。从此这对欢喜冤家要天天面对面了。
身为政治宣传委员的兰茵批评谢山峰的规划缺少政治氛围，谢山峰不服气，两人起了分歧。工地里新来了几个藏族战士，多吉是当年牺牲的向导扎西的儿子。
部队送森格杰布去治眼睛，多吉对森格杰布的女儿卓玛一见钟情，两个年轻人的心里埋下了爱情的种子。多吉干活很卖力，可是自由散漫惯了。有一天晚上多吉站岗的时候居然用枪打黄羊，由于害怕受处罚被关禁闭，多吉逃到了卓玛家……
森格杰布治好眼睛回来，得知了多吉擅自离队的事。
森格杰布回到家中，知道了多吉与卓玛在一起，他向多吉谈起多吉的父亲扎西，劝服多吉归队。工地出了大事故，巨大的塌方把谢山峰连同120多名战士都堵在了隧道里，危在旦夕。经过几天几夜的营救，内外的共同努力，终于无一人伤亡地渡过危机。
政治委员兰茵欣喜丈夫平安之余还有另一份感慨，对于营救，她把功劳都归结于政治思想工作，还写了长篇的报告。在全工地播放朗诵。然而她这种执着并不令人生厌，为人正直的她，反而多少透着那么点单纯可爱。
兰茵带领机灵鬼等战士们在山上用石头拼出 “毛主席万岁”的几个大字。方田林带着兰茵到盐湖工地去考察工作。
兰茵看到盐湖工地的伤员，思想上很受震动。晚上，兰茵去参加政治活动——看电影，没想到战士们却集体喊出了“我爱兰医生”的口号，她被战士们的热情所感动。窘迫之余，她隐隐感到，人性的光芒有时可以高于政治，比什么政治动员都管用。
营地间开始蔓延着一种怪病。战士们接二连三地倒下。军医们束手无策，兰茵也十分着急和内疚，此时她那个医生的身份超出了政委的身份，在她内心成为了主导。铁路每前进几十米就要牺牲一名战士的代价，兰茵的干弟弟机灵鬼也牺牲了。
