钟心是钟教授女儿，在钟教授回国后钟心也打算回国和父亲团聚，只是过程没想象中那么顺利，好在最后还是顺利返回祖国。钟心此后在研究所碰到了王怀民，对他似乎产生了一些好感，有时还会打听关于他的事情。等两人渐渐熟悉后，钟心鼓起勇气向王怀民表白，但遭到了拒绝。钟心是喜欢王怀民的，只不过王怀民的内心可能接受的是另一个人。
历经几年钟心终于回国，钟教授很开心女儿回到国内，父女两终于团圆，可以一起为国奉献。王怀民进入A所就看见正在拉琴的钟心，一时想起了自己的妻子何吟薇。钟心的琴声引得大家的掌声，但也引来了陶志纲的质询并与其产生争执，钟教授赶到时向陶志纲解释钟心的情况暂时化解了矛盾。
钟心的美国官司败诉不能在研究成果上署名，美国就是自诩民主其实充斥着种族歧视，钟心才明白没有祖国的中国人不会被外国人瞧得起。钟心正与父亲争执关于问题的假设，正巧王怀民赶到，钟心向王怀民提问改变自己的研究方向他是否愿意，王怀民比喻自己为疯子，愿意去完成一项很难完成的任务，以此说服了钟心。
钟心带了很多行李到A所报道，被严格翻查，钟心的许多物品陶志纲和其他同志都完全不知道，陶志纲向钟心表示不能瞧不起在艰苦环境中奋斗的同志。钟心报道A所被邀请去男生宿舍，彭雄飞的小心思表露无疑，大家都很兴奋，只有王怀民待在宿舍外继续自己的研究。
杨佳蓉找不到振理和王怀民心里一直不踏实，朋友劝杨佳蓉放弃王怀民，人家是高级别的科学家可能进入了更加保密性高的研究机构，而且人家这么做就是不想耽误杨佳蓉，杨佳蓉都明白只是担心王怀民无法照顾好振理，她再三恳求朋友一定要帮助自己找到振理。宿舍中的聚会还在进行，钟心关心原子弹研制进度，但是大家把话题又转移到了钟心和彭雄飞的个人问题上。钟心玩笑过后顺嘴还关心了王怀民，大家都说王怀民是科学怪人。
为了获取苏方知识，压榨组申请组织一场舞会。借着舞会众人向苏联专家提问，但收获甚微。第二日苏联专家的授课虽然多了学术内容，却全是照本宣科，众人十分失望。王怀民一直在翻译的专业俄文资料，此时成为了大家的助力。
钟心与王怀民谈起她以前最讨厌科学家，王怀民则说科学家本就不是被人喜欢的，只是引领方向的航标。钟心有所触动，对王怀民颇有好感。
舞会上，前来寻找王怀民的杨佳蓉看到王怀民和钟心共舞，留下字条落寞离开。钟心向王怀民表白，却被王怀民拒绝。