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20世纪20年代末，拥有不幸身世和遭遇的美丽女子顾海棠带着女孩菱子逃往上海，在这个鱼龙混杂的魔都艰难求生。期间她重逢当初曾救助过的男人于立凡。于立凡毕业于黄埔军校，此番他为了配合工人运动抵沪。而生活在社会最底层，见识过人性最丑陋一面的海棠，凭借一身胆识和智慧周旋于地头蛇黄龙等身份复杂的人中间，却犹如一只出淤泥而不染的莲花，在极度肮脏的环境中绽放出灿烂鲜艳的花朵。她一步步成为在上海滩举足轻重的人物，同时不曾遗失善良慈悲的本性，尽一切努力帮助苦难民众，协助于立凡的革命事业。 动荡不安的岁月里，顾海棠用生命书写着一个女子不屈不挠的时代传奇……。60年代末，一场政治风暴席卷了中国大地。某导弹研究所也未能幸免，根据上级命令，研究所二室要马上迁往沙漠地区。所里派往科学院学习的技术员沈巧回来，就赶上了这次搬迁。眼前的一系列问题使她迷惑不解：为什么研究项目正有所进展的二室要突然迁往任何条件不具备的沙漠场区？为什么把她调出二室而不再当室主任唐天虚的助手？为什么顾雨时忽然当上了副所长？为此她去请教所长罗仆并要求继续担任唐的助手。老所长劝她留在一室继续Σ系数的研究，不能感情用事。唐天虚带领二室的同志开进条件艰苦的沙漠场区，尽管困难重重，但他们仍坚持在荒凉的戈壁滩上扎下了根。唐天虚，把整个身心都扑在试验设计上。资料员黄金桃，除做好本职工作外，还试种了一块菜地，以便收获一些难得的青菜，为大家改善生活，她敬佩唐天虚，支持他的工作，同他在沙漠场区结了婚。由于大家的共同努力，二室的工作仍取得了较大的进展。可是心怀叵测的顾雨时，不仅不支持二室的工作，还在设备、材料的供应上故意刁难，使沙漠场区的营建施工严重受阻。在Σ系数研究上一时未取得进展的沈巧，听说二室的情况，再次要求进沙漠场区工作。上面批准了她的申请并任命她为二室主任。在赴沙漠场区途中的一个荒凉兵站里，沈巧碰上了怀着沉重身孕的黄金桃。沈巧决定随金桃一起骑骆驼赶路。由于旅途颠簸劳累，金桃在路上分娩了。这时，沙漠暴风雨突然而至，金桃不幸染病逝世，临终前她把孩子托给了沈巧。沈巧到二室后，经过力争，解决了材料供应等方面的一些困难，使场区工程得以继续进行。她不顾顾雨时的反对，仍按照唐天虚的计划进行试验工作。但由于种种原因，二室的科研项目进展缓慢。"四人帮"垮台了，科学的春天到来了。根据总部首长的指示，对科研项目进行了调整安排。沈巧、唐天虚按照新的规划加紧工作，决心早日攻下AR综合程序和Σ系数等项目。几年来，沈巧始终不忘战友金桃的嘱托，带着她的儿子小绿荫一道生活，使孩子得到了母爱的温暖。绿荫的父亲老唐为此十分感谢沈巧，正是由于她热情无私的帮助，才使他能全力进行AR程序的研究。多次实践中，老唐的试验一到关键时刻就出问题，他请沈巧前来一道研究。沈巧发现老唐试验的症结是缺少自己已证实过的Σ系数。她决定献出自己的研究成果。顾雨时反对她这样做，劝她把研究成果拿到国际上以沈、顾二人的名义发表。顾的卑劣与自私，遭到了沈巧的痛斥。。在大学会计科工作的美野里正忙于参加相亲活动，却突然被调到了就业支援室工作。在那里，她遇到了被称为就业行家的叶野室长所带领的打破常规的就业支援专业团队“就活屋”。。