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在美国的领通前销售总监黄林希半夜接到丈夫张海潮的越洋电话，得知母亲病危入院，清晨正要出发去机场却被FBI探员带走配合调查。面对高达500万美元的保释金，在上海的张海潮连夜为她凑钱，困难重重。黄林希母亲的病情不容乐观，为了尽快回国，黄林希的律师分析局势后提出了离婚的建议；与此同时，在领通股东们一再的压力下，张海潮的律师也提出了离婚方案，从而保住公司财产及名誉。
黎东升邀请到伯克利与清华进行GPS定位芯片比赛，黄林希劝说张海潮考虑国际比赛中个人形象的重要性买她售卖的隐形眼镜，张海潮无语。备赛期间，黄林希自告奋勇去伯克利队打探消息，因为是外行人，反而同黄仲恺带领的伯克利队打成一片。比赛时，两队难分伯仲，赛事十分精彩。黎东升、欧阳子夏以及刘涵等同学都拿到了心仪学校的录取通知书，众人即将出国，张海潮决定留下发展国内芯片。他被薛阿土的情怀和全力支持打动，两人合作。同学们见张海潮找到了合适的伙伴，并且设计的导航芯片有望商用，也都替他高兴。
杨教授给张海潮争取到伯克利破格录取的机会，他决定去美国读博。得知消息的黄林希提出陪张海潮去美国，被他以两人没有精神交流拒绝，还被误会她要去美国赚钱，黄林希十分受伤，决定以自己的能力考出去。张海潮、黎东升、欧阳子夏和刘涵等人一起到美国，子夏被公司已上市的师兄接走，其余众人只得坐着高健的破车到达出租屋，高健的女朋友叶翠给大家做饭，高健却十分嫌弃叶翠。
子夏为黎东升约了红木资本的投资人约翰，周先生和众投资人听闻张海潮设计的导航芯片存在纠纷。克雷格教授因为曾经的中国女友回国造原子弹离开了他，不愿在设计纠纷上帮助张海潮。张海潮无奈想要找律师解决，但高达20000美元的律师费令人发愁。周先生和朋友们都很看好张海潮，认为新的时代要开始了。
张海潮和黄林希相处愈发融洽，黄林希对于半导体知识的学习让张海潮刮目相看。另一边，子夏家被暴力催债，子夏忧心忡忡。周先生将要给张海潮和黎东升的公司投资前，黄仲恺挖走了高健，并表示最终自己会挖走张海潮，一腔热血张海潮和黎东升觉得这些都不成问题。刘涵的父亲患了严重肾病，数次病危，为了筹集医药费刘涵每天放学都出去打工。
国内开始发展半导体，在上海长江建立了科技园区。薛阿土、欧阳随着长江考察团来到硅谷，有意挖张海潮和更多的优秀技术人才回国。黄仲恺与吴晓不信张海潮会放弃现有的一切回去，毕竟国内的待遇与腾飞的工资及待变现的期权相比有着天壤之别，因此他们丝毫不担心张海潮离开。
黄林希和叶翠找到垃圾场，仍然没能找到丢失的配件。张海潮询问薛阿土后他答应帮忙解决问题。黎东升的金融公司愈发火热，员工打满鸡血。子夏去中国城找到黎东升，还了他偷偷为欧阳还的债，同时对于他赌博一般的炒股表示担忧，黎东升不置可否。黎东升为了欢送黄林希去纽约，请了张海潮等一众同学吃饭。张海潮送给黄林希一条名牌手链，尴尬的一顿饭结束，张海潮送黄林希去了机场，表面毫不在乎的黄林希上了飞机后忍不住落泪，依依不舍的张海潮也回出租屋深夜买醉。
回到国内后的张海潮充满干劲，发展中国半导体让他兴奋又充满期待。同时这些工作使得他十分忙碌，事无巨细都要自己处理。频繁的应酬让张海潮更加确认他需要一个CEO来处理这些事情，自己好安心当CTO搞研发。张海潮正式在中国上海的长江成立导航芯片公司领通，黄仲恺对此难以接受。2001年3月，互联网泡沫破裂，美国股市开始大跌。黄林希去太浩湖找红木资本创始人家族的莫里茨，莫里茨喜欢滑高难度雪道，黄林希虽然不擅长滑雪，还是不管不顾地跟着去了。
张海潮不顾众人劝阻，骑上雪地摩托去雪场找黄林希，一无所获的他更加着急。所幸黄林希被救援队救下，送往医院。虚弱间她还不忘叫来记者报道她为了让莫里茨投资受伤，想要牵扯住莫里茨。张海潮和黄林希经过这件事感情突然发展，众人惊讶不已。911事发，金融界震荡，无数本可以财富自由的人血本无归。差一点可以掌握腾飞的黎东升被重挫，一夜间又受制于黄仲恺。张海潮为了避免自己沉迷温柔乡，每天早上五点起床洗冷水澡，然后和刘涵一起去图书馆看芯片设计图纸，在研发上非常努力投入。张海潮力排众议决定做手机基带芯片，并且CEO只能是黎东升。张海潮第一时间递给他公司的的计划书，让他直接开始工作。
张海潮将公司命名为领通，意为引领中国的通讯芯片。黎东升对于张海潮的强势心中难受，虽然他担任CEO，但是处处都要听张海潮的，张海潮把控全局，他的技术能力，家国情怀，被所有人认可，而黎东升却像是他的影子。黎东升对于黄林希和张海潮的感情感动又羡慕，而他和子夏却都是心有对方却等着对方开口。米兰达向领通投了简历，虽然她技术很强，还是被张海潮以避免闹剧拒绝了。张海潮、黎东升、黄林希以及一众响应49号通知的博士一起回国。飞机上的11位创始人随后在国内创立了7家赫赫有名的公司，他们期待着回到故土，为国家做贡献。领通众人入住的长江人才公寓条件和美国相差甚远，虽然当地政府已经非常尽力了。投资公司领导关荣对领通非议诸多，却对李月团队推崇备至。
薛阿土的一众土豪朋友因秦宇东转弟李月，领通面临了巨大的经济压力。另一边，因为长江和硅谷的生活条件以及收入落差太大，众博士的家人都努力克服但还是行不通。领通首席架构师杰森王竟然爱上了回国航班上的空姐，王太太气得在美国自杀，一时众太太也都对国内的生活失去了信心。黄林希焦头烂额，张海潮对处理这些事也毫无章法。两人做梦也没想到，回国后先要处理的竟然是这些鸡毛蒜皮的“小事”。黎东升在子夏和周先生的帮助下，成功让林光耀认为领通奇货可居，但投资条件苛刻。黎东升不同意黄林希和张海潮提出开除杰森稳定军心的想法，却导致不少博士在家人的压力下辞职。
为了劝回辞职的博士们，怀孕的黄林希飞往硅谷，每个周末都为博士的孩子们办各种活动；黎东升也赶来硅谷，于公于私都动之以情晓之以理，终于说服众博士一起回国。黄林希每天挺着大肚子为博士太太们做饭送饭带孩子，朋友和前同事都替她不值 ，觉得她放弃了自己的人生。黄林希决定做一行爱一行，开设溜冰班教博士们的小孩，还让子夏也加入教射箭和马术。李月公开表示手机芯片流片成功，园区因他的高效十分开心，薛阿土和众土豪想投资李月被秦宇东拦下，众人不满，觉得秦宇东独自发财。张海潮和刘涵等人对李月如此短时间内流片持怀疑观望态度。
张海潮受到了在馄饨摊吃饭的民工大哥启发，思索后发现了李月的软肋，他决意带领团队研发低价格芯片，希望让中国的每一个老百姓都能用得起手机。会议上，张海潮出类拔萃的技术，折服了所有员工，决定一起做一个工艺窗口极小的芯片。张海潮在八个月内完成了芯片设计、流片及通话测试，众投资人及园区领导都无法相信，黎东升举办了公开测试。太平洋的另一边，临产的黄林希在给太太们送饭的途中突然破水，被路过的黄仲恺送往医院。马上要生产的黄林希不愿打扰张海潮测试，阻止黄仲恺联系他。黄仲恺想到张海潮的冷血突然稍微释然点，对他来说老婆生孩子也不如测试重要。黄仲恺看着临产的黄林希紧张异常，阴错阳差只得陪产。
黄仲恺全程陪伴黄林希生产，也因新生命诞生颇为感动，却被旁人误以为这是他的私生子。黄林希、小翠和黄仲恺在给黄林希女儿取名字时，张海潮出现了。黄仲恺对于张海潮离开腾飞依然无法释然，他不理解这种家国情怀和理想。张海潮对黄林希表示了关心和歉意，每天给她做不同的月子餐照顾她。秦宇东想到张海潮指出李月芯片的技术问题，言语敲打李月。黎东升带博士们去夜店庆祝测试成功，黎东升和夜店里的辣妹看对眼，将她带回家，不曾想人才公寓的条件与高科技公司总裁的家相距甚远，让辣妹都感到疑惑。张海潮照顾黄林希坐月子的同时还接过了她原本为博士太太们送饭的工作，太太们感动。
领通的投资人见互联网兴起，不愿等待半导体过长的投资周期，纷纷要进军互联网。领通公司财务吃紧，思索后的黎东升决定挪用账上一部分钱成立网络公司。出了月子的黄林希和张海潮回国，子夏也因红木资本在国内成立分部回到上海。黎东升网络部门发展迅速，短时间内就有模有样，子夏对此充满疑虑，黄林希倒是很支持黎东升。欧阳先生看黎东升的网站赚了钱，前途一片大好，同意了子夏和他的交往，子夏欣慰父亲认可，又难免觉得他唯利是图。张海潮和黎东升因为经营理念不同出现了分歧。刘鲁京八英寸生产线建成，华源制芯也即将上市，多亏了政府的支持和秦宇东不断投资。
张海潮和黄林希各自找秦宇东和薛阿土融资，与此同时黎东升的资讯网站做得愈加红火，领通员工有部分倾向黎东升。秦宇东的老同学和老师请他吃饭，想要更多远航科技的份额加大投资，秦宇东有苦说不出。李月和关荣登报让老百姓投资，零零散散从散户那边融到了很多钱。张海潮和黎东升仍没有互相说服，两人在公司甚至互相躲避。黎东升带人开发金融软件，张海潮和刘涵等人奋斗于实验室研发新产品。红木资本看好黎东升的网站投资了领通互联网业务，因不信任中国自主研发芯片。张海潮见士气日微，真情实感地向大家讲述了做芯片的初心，众博士本就为芯片研发投入无数心血，听后动容，众人再次拿出干劲研发产品。
华源制芯及远航科技的问题使得众投资人对中国芯片一时间都失去信心，秦宇东悲愤下导致心脏病发作去世。江副市长得知了李月的事情，鼓励区长还是要对中国芯片有信心，在这个时候更要支持真正坚持做芯片的企业。
华强北小老板金雯有着风情美丽的外表和泼辣果断的性格，不仅对领通的产品感兴趣，还吃透了华强北的运作规则，很有自己的想法，获得了黎东升和黄林希两人的欣赏。金雯和黎东升默契十足，黄林希想到子夏对此有些警惕。而另一边，欧阳正在说服子夏，让她帮黎东升将互联网部门从领通剥离尽早上市。
众人纷纷在投票纸上写上自己的答案，张海潮和黎东升又一次分开。六个月后，领通账上只剩120块人民币，张海潮和刘涵停了薪水，其余人减半，大家还在奋力工作背水一战。张海潮带众人在郊区做通话测试。没来得及完成申请，被警察拦下，带回派出所问话。黄林希在火车站接父母，接到警察电话只得和父母一起赶往派出所，所幸江薇带着材料赶到，完成了申请手续。黄林希父母见公司困难，主动拿出他们的积蓄想贴补黄林希。
张海潮计算了林光耀芯片的产能，希望黄林希能在供货缺口时占领市场。他心疼黄林希在深圳的住宿条件，让江薇定好的酒店给她，江薇感动于张海潮对黄林希的关怀，但黄林希为了公司经济状况还是拒绝了。子夏帮黎东升一起做的几个互联网创业方案都被红木资本拒绝了，连带子夏也收到了批评。林光耀堵死了张海潮MP3芯片所有的路，金雯建议张海潮赶紧抢占市场，并且要尽可能投机取巧。
