夜色中，海军377潜艇奉命远赴大洋，执行突破岛链的训练任务。艇长吕奉光指挥377艇在预定时间内，避开他国的卫星侦察和声纳收集装置，穿越机关重重的水道，眼看就要抵达预设阵地，却突然遭遇他国反潜编队的侦察与围堵。副艇长尚堂对暴露原因疑惑不解。面对围堵和复杂的海情，吕奉光只能选择返航。大洋深处，一艘他国潜艇如幽灵般隐没。演练以失败告终，海军总部召开紧急会议，终于确认377艇暴露的原因。最新情报显示，他国海军舰队装备了一批最新型反潜兵力，代号“黑鲨”，由反潜机、水面舰队以及潜艇协同作战，企图将中国海军“堵”在第一岛链之内。为了锻造一支能在未来战争中决战决胜的海上精兵，总部下令，火速在全国搜罗各类天才，为正在研发的某新型潜艇培育指挥型军官，实现驱逐“黑鲨”军团的战略目标——这个新型的培训方案被称为“T计划”。吕奉光是“T计划”的总负责人，尚堂出任军事教官，同时从潜艇学院调来了心理军医金子晴——一个在美国学过军事心理学，擅长“读心术”的心理专家。

金子晴警告卢一涛，黑进潜艇学院资料库已构成犯罪。卢一涛只好坦诚自己只是想查询失事潜艇的资料，设计出最先进、最安全的潜艇，降低国内潜艇的失事率，并打开电脑证明自己所言非虚。卢一涛的理想让金子晴惊讶。通过进一步了解，金子晴得知卢一涛是一个“上数星星下数蚂蚁”的心算天才。这个发现，让她欣喜若狂。卢一涛，也许就是T计划需要的人才。黄小夏从小就崇拜军人，得知姜耀也接到了考试通知，非常兴奋。姜耀向吕奉光毛遂自荐，希望成为一名军人，以此挽回黄小夏的心。吕奉光和金子晴再次来找卢一涛，吕奉光给卢一涛出了道关于洋流速度的复杂计算题，卢一涛短时间内破题，二人欣喜不已。但吕奉光担心卢一涛的心理不过关，一向谨慎的金子晴竟一口认定，卢一涛就是他们要找的人——一块干潜艇的“宝”。吕奉光决定特招卢一涛入伍，却遭到卢母的极力反对。吕奉光和金子晴带着疑惑去拜访，却吃了“闭门羹”。卢母撂下一句话，当兵行，当潜艇兵绝对不行。金子晴想在卢家看到的老照片，猜测卢母的激烈反应，也许与老照片上穿着海军制服的中年人有关。

吕奉光打破常规，带领还未经任何训练的T计划学员登艇出海。从这一刻起，陈渊让所有人都记住377的艇训：听党指挥，作风优良，不畏强敌，固我海疆！众人面对国旗宣誓，正式入伍成了海军学员。眼前发生的一切让人应接不暇。众学员在新奇与兴奋中，开始了他们的第一次航行。进入了神秘的潜艇世界，卢一涛、姜耀发现同期学员卧虎藏龙，各有所长。有天才鱼雷手韩冰洋，有听觉异常灵敏的鹿宁，有二十岁的物理硕士席楠，有记忆力惊人、过目不忘的高迪……共二十名学员，统称为“T学员队”。

回程路上，新学员登上舰桥，被海天之间旭日东升的景象所震撼。艇长吕奉光严肃地告诉众学员“大海处处埋忠骨，如果没有做好为国献身的准备，现在就可以退出”，众学员纷纷表示绝不退出T计划。在开训第一天的动员会上，众人换上统一的军装，吕奉光和陈渊主持动员会，向大家介绍了参加新学员培训的教官——尚堂负责军事技能训练，金子晴负责心理考核。韩冰洋、高迪、席楠等十名学员组成一班；姜耀、卢一涛、鹿宁等学员组成二班。第一阶段体能训练中，姜耀、韩冰洋的各项成绩突出，分别做了临时班长，鹿宁、席楠、高迪等人体能稍差，但也能跟上。

训练基地，金子晴为新学员开设了心理课程，无形中占用了尚堂的训练时间，惹得他心里不痛快。二人在训练方式上，也产生分歧，尚堂认为训练必须严苛，以力致胜才是王道，金子晴则提倡人性化训练。尚堂讥讽金子晴，认为她和卢一涛一样，学历高，能力差，心理测试没用，完全是浪费大家时间。二人针锋相对，各说各的理，最后决定通过比赛一较短长。金子晴和尚堂进行了几轮较量，却丝毫不见弱势，众人惊讶，原来金子晴竟然出身于海军陆战队，是两栖霸王花。卢一涛围观时，脚下打滑摔伤，再次被送到医务室。