2013年1月26日，航空城，国产大型运输机航-20首飞，各家媒体纷纷报道。躺在病床上的秦天(张博 饰)身体已经不可转动，仍将眼睛瞪得大大的看着电视上的报道。1949年10月1日，颜司令(陈逸恒 饰)正在激励国家精挑细选出来的航行员，坚决守卫开国大典。以秦天为首的航天队长向导队员们郑重宣誓，怀着激动的心情开着飞机奔跑在蓝天上。突然01号飞机冒出黑烟，自动亮灯报警，航行员连忙向颜司令上报情形。颜司令令01号飞机连忙返航，航行员通过视察得出飞机发念头使用年限过长爆发故障。颜司令做出指示，要求01号航行员连忙跳伞。秦天拒绝跳伞，他向颜司令申请继续驾驶飞机，自信能够包管飞机顺遂清静返航。北京某军用机场，秦天驾驶的飞机，机死后犹如带着一条长长的烟尾巴，一起响着难听的警示音摇摇晃晃、颤颤巍巍，终于乐成下降。航行队的其他成员见秦天已经清静下降，纷纷跑着聚拢过来，对他的驾驶手艺叹服不已。秦天自觉完成使命，向颜司令提出夸奖肉菜，被颜司令一番怒骂，凭他临阵不听军令这条，就可以把他毙了。秦天为自己辩白称自己感受过飞机的状态，开回来肯定不可问题。颜司令扒秦天的老底，在航校时就是刺儿头，罚他去跑步，啥时间认可过失啥时间停。张长江(王梓权 饰)和张行建见秦天从天亮跑到天黑，且从上飞机最先到现在都没吃没喝的，向颜司令讨情。颜司令看着跑了许久的秦天，自己也没心思用饭，但他就是不松口，不信秦天尿急的时间，还能不平软。张长江和张行建见劝不动颜司令，就去找秦天，让他就坡下驴就好，不要再犟，还用食物和水引诱秦天，让他去给颜司令认个错。秦天一听要求，工具也不吃，水也不喝，直接让二人滚开，自己接着继续往下跑。张长江和张行建提起当初秦天在延安时，要不是颜司令让他进了军校，现在还不知道在哪呢。秦无邪心谢谢颜司令，连忙停下脚步，转身去上茅厕。秦天向颜司令至心认错后，顺便赖在颜司令这里蹭了一餐晚饭。颜司令在饭桌上告诉秦天，让他去加入西工院的交流会，秦天一口谢绝，在得知西工院是专门作育造飞机的人才后，连忙转失常度，起劲要求去加入。赵德良(李乃文 饰)还在试验失败了无数次的冯如号飞机械，同砚们都劝他不要白艰辛气，这是不可能完成的使命，教授只是为了磨磨他们的性子才这么安排的，让他不必较真。秦天在会上不按稿子来念，直接把自己在天安门上开着破飞机，担心掉下去砸着群众的事告诉同砚们，激励同砚们早日把飞机造出来。秦天趁着其他队员在演讲的时间，自己先溜了，正好遇到赵德良，二人探讨了飞机飞不起来的缘故原由，一致以为是螺旋桨轴距过长。两人通力相助，赵德良的飞机终于在今天乐成腾飞。杜清明(牛飘 饰)教授有感于赵德良的专心，赞美他是自己及格的学生。1950年6月25日，朝鲜战争爆发，1950年10月19日，中国人民自愿军入朝作战。秦天在执行使命时，发明“小胖子”飞机上的是个女航行员。赵德良所坐车辆被飞机弹药打中，同砚们赶忙隐藏，只有赵德良看着天上的飞机如痴如醉。徐梦见此危险境况，冲上去要把赵德良拉到清静处，但敌机炮弹已经投下，幸而曹慧芳(黄曼 饰)实时将他们扑倒，幸运逃过此劫。秦天本想开着飞机冲已往把敌机揍一顿，怎样飞机已经没有燃油，只得赶忙返航。