丁宝桢得知陕西巡抚对药弹产业的兴趣后，决定先向其出售一批，通过其宣传推广拓展销售渠道。徐建寅主动请缨前往陕西，齐嵩汝表示愿意协助，丁宝桢欣然应允。
徐建寅和齐嵩汝携带数箱药弹前往陕西，曾昭吉更提议携带几杆枪进行试验。丁宝桢指派张荫桓前往山东海岸线进行考察，考察结果表明烟台和登州更适合建炮台。齐嵩汝选择了烟台，与丁宝桢的计划不谋而合，丁宝桢任命他为炮台总办，全权负责此事。
上书朝廷申请拨款修建炮台时，丁宝桢遭到恩承的阻挠，陷入困境。在丁宝桢感到无望之际，钟春兰将陪嫁的首饰当作紧急筹码，再加上省吃俭用积攒的钱，交给丁宝桢。张荫桓呈上炮台图纸，丁宝桢对其满意，鼓励他全力投入建设。此时，登州水师传来消息，炮弹炸膛导致人员伤亡，丁宝桢迅速前往查看情况。
詹姆斯派遣卡特代表英国政府谈判，提出免费提供制造军火的机器，要求分走一半军火。丁宝桢拒绝了这一合作提议。后来，英国商人卡特来到机器局，希望参观，但丁宝桢坚决不对外开放。
威廉及时赶到，为丁宝桢解围，提出只需两成的军火。英国商人卡特无奈离去。张荫桓经过多日筹备，通伸冈炮台正式动工修建。李阿福和乡亲们前来应征，李阿福表示只要能吃饱饭，不要工钱，张荫桓欣然接纳。
曾昭吉多次改良后，成功研发出性能与英式马蒂尼亨利相当的枪。丁宝桢让李培荣试射，效果百发百中。丁宝桢决定投入生产，举行庆功宴。在庆功宴上，丁宝桢得知登州水师发生炮弹爆炸事故，连夜前往水师进行视察。
詹姆斯得知事故后，利用此机会试图使丁宝桢失职。他请求慈禧惩罚丁宝桢，并让施耐德观摩水师。慈禧大为恼火，要求张文怀调查炮弹炸膛原因，如果丁宝桢有错，就关停机器局。张文怀匆匆赶到登州府衙，责令丁宝桢在施耐德观摩之前查明原因。
李培荣和齐嵩汝在水师中排查，发现两名士兵形迹可疑。经过审讯，得知他们受人指使在武器库中留下纸条和银子。丁宝桢令人继续调查，怀疑内部有人在炮弹上做手脚。范礼被传唤，但他对此一无所知。情况变得扑朔迷离，丁宝桢决定等待调查结果揭晓。
