一九六四年夏季的某个夜晚，北京某处火车站被夜色覆盖，两名身份隐秘的军人正默默观察着登上列车的大学生群体。车厢内，宋朝(张嘉益 饰)与伍岩松(王辉 饰)不期而遇，同行的还有伍岩松的恋人郭小艳及其师弟向旗。旅途中，他们又结识了来自东北地区的技术工人孔汉川。尽管众人同行，却无人能推测出这列火车最终将驶向何处。因前方铁路发生塌方，南下的指令要求大学生与工人们徒步前往金龙山。在跨越一座吊桥的过程中，郭小艳失足落水，幸得当地乡村姑娘田大秀(孔琳 饰)及时施救，方才脱险。随后，于风带领人员寻获这批大学生，基地司令员丁金龙在暴雨倾盆的天气中正式宣布，这些大学生自此成为中国人民解放军的一员。在018基地成立的典礼上，全体人员在庄严的《国歌》奏响中，共同庆贺祖国成立五周年，并接下了国家赋予的重大使命。郭庄与其弟子们立下勾魂崖之誓，决心为祖国的风洞事业奋斗到底。大学生们，连同从苏联留学归来的江寒带舟、以及基地政委杜国凯的女儿杜霞月夫妇，均被分别安排入住当地农户家中。在田当家家中，众人遇见哭泣着跑开的田大秀。与此同时，在北方大学，宋朝的恋人薛芸菲劳动结束后返回校园，好友肖明明告知她宋朝已突然离校，去向不明。当薛芸菲看到宋朝留给她的八音盒时，内心泛起阵阵怅惘。她最终决定放弃留校的机会，选择追寻宋朝的足迹而去。丁金龙与杜国凯一同来到田家探望伍岩松，然而伍岩松对待他们的态度并不热络，这引起了郭小艳的不满。为缓和气氛，郭小艳邀请丁金龙参加他们筹备的篝火晚会，丁金龙欣然应允，并对伍岩松直率的性格表示欣赏。