芸菲思念着雷雷，宋朝感到很内疚。我国发射运载火箭成功，宋朝被任命为基地总工程师，并提议建伍岩松的大风洞。而伍岩松的生活越来越洒脱。在庆祝运载火箭发射成功的晚会上，面对着欢呼激动的人群，芸菲孤寂地离去，与宋朝的感情也越来越淡了。1987年秋，宋朝带着芸菲回到了当年就读的北方大学，他找到了当年薛芸菲为追随他参军走时留在钟楼上的三封信，二十多年后，当开启这青春的记忆时，芸菲不禁潸然泪下，在宋朝的怀中，她找回了对宋朝的感情。宋朝被任命为国家航天工程空气动力学组组长，“飞天”工程正式启动。授衔大会上，丁金龙和杜国凯光荣退休，南下任基地政委，江寒舟任基地司令员。芸菲身体被检查出有问题。

《国家使命》分集介绍：第17集

　　以南钟为主的第三代风洞人也成长了起来，宋朝对他们寄予了厚望，但他们对伍岩松的设计提出了自己的看法。芸菲的身体状况很差，杜霞月瞒着她说并无大碍，实际上芸菲已经身患癌症，江寒舟得知后，对杜霞光月说“飞天”工程大战在即，不能给宋朝增加压力，要医院秘密为芸菲治疗。伍岩松向基地正式提出转业，宋朝坚决反对。郭庄对伍岩松的走不理解，伍岩松告诉说自己是害怕面对现实，自己一生追求完美，目前设计中还有许多因素无法实现，所以选择放弃。在离开金龙山的那一天，丁金龙老泪纵横，为不能兑现当年的承诺，不能让伍岩松施展才华而内疚。宋朝开始怀疑芸菲的病情，芸菲让他不要多心，并谈起了池玉的个人问题，芸菲暗示说如果有一天她先走了，让宋朝娶池玉。在北方大学读书的宋枫见到了秀妈妈和伍叔叔，非常羡慕伍叔叔和秀妈妈现在的生活，希望她的父母也能像这样……

《国家使命》分集介绍：第18集

　　池玉向基地汇报“飞天”工程提出了实验段“QC”材料，也就是当年孔汉川试验的材料至今无法解决的问题，南钟他们也提出了伍岩松设计中存在的缺憾。江寒舟建议停止基地的一切基础建设，全力以赴保障“飞天”工程。杜霞月发现芸菲早已知道自己的病情，命令她立即住院治疗，芸菲却说为了宋朝，她不能住院更不能倒下。为了不让回来的女儿发现自己的病情，她把自己打扮一新到机场接宋枫，因病情发作送进了急救室。宋朝和池玉来到兰州寻找当年试验“QC”材料的原始资料，企业老板无私献出了当年留下的资料，令池玉感动。芸菲再次昏倒在家中，而宋朝却无法陪在身边。宋枫质问父亲对母亲的感情。

《国家使命》分集介绍：第19集

　　宋枫向基地打报告，请父亲放假回家照顾妈妈，而芸菲却告诉小枫，风洞是宋朝的命，并说出不希望自己走后宋朝去追他。大秀和伍岩松得知了芸菲的病情，伍让大秀先回金龙山照顾芸菲。见到了大秀回来看自己，芸菲很高兴，并交给了大秀一封信，等她走后转交给池玉。弥留之际，芸菲坚决要回家等宋朝回来，她穿上最热爱的军装，梳洗一新，搂着女儿宋枫和南钟，带着未能见上宋朝最后一面的遗憾离去。宋朝回来，面对爱了自己一生的妻子，而自己又未能尽到了一个丈夫的职责，他哭泣了，勾魂崖上又树起了一座丰碑。宋枫从妈妈的三封信中终于理解了父母对事业对生活的情感。