施耐德亲自去见恩承，把詹姆斯的信转交给他，詹姆斯在信里拜托恩承劝说慈禧购买德意志和英国的武器，而且价格高得离谱，恩承不想落下卖国求荣的罪名，这是要掉头的，他二话没说就要把施耐德赶走。施耐德让他说服慈禧给丁宝桢的山东水师购买武器，答应事成给恩承丰厚的报酬，恩承满口答应。
丁宝桢不但治理了水患，还把贪腐赈灾款的贪官揪出来，还收缴了三十万两银子进国库，慈禧要对他进行封赏，恩承趁机在慈禧面前弹劾丁宝桢，口口声声称丁宝桢得罪了施耐德，还怂恿张文怀不要购买德意志的舰船，不但破坏了两国的外交关系，还让德意志趁机涨价，慈禧听信谗言，让张文怀提醒丁宝桢要以大局为重。
丁宝桢收到张文怀的来信，丁宝桢不想花高价买洋人的武器，那都是水师官兵的口粮钱，丁宝桢当即决定在山东开办机器局，彻底摆脱洋人的控制，他让陈云飞把饷银发给官兵，派李培荣和齐嵩汝去请制造武器弹药的师傅。
丁宝桢向朝廷上书要建机器局，张文怀直接把奏折交给慈禧，恩承得知此事，急忙进宫打探消息。李培荣和齐嵩汝很快打听到湖北候补道张荫桓精通武器制造，张荫桓是广东人，熟悉洋务，经常和洋人商谈洋务，他曾经在山东做文书，现在湖广地区做事，丁宝桢都很赏识张荫桓，立刻写信把他叫到济南。
张荫桓千里迢迢来到济南，顾不上舟车劳顿直接来见丁宝桢，他已经做了详细的计划书，丁宝桢如获至宝，对他寄予厚望，张荫桓发誓要警觉起来帮丁宝桢完成心愿。张文怀把丁宝桢的奏折交给慈禧，慈禧权衡再三才勉强答应，她提出一个条件，要派徐建寅做机械局的总办，徐建寅不但翻译过洋人的书，还精通造船技术。
施耐德听说慈禧同意丁宝桢建机器局，立刻去找恩承商量对策，恩承听说徐建寅不好对付，断定丁宝桢的机器局开不成。徐建寅风尘仆仆来到济南，他直接来找丁宝桢，丁宝桢把张荫桓一起叫来，徐建寅和父亲为朝廷修建了第一艘船，他一进门就迫不及待想知道丁宝桢建机器局的选址和生产计划，还要来机器局的图纸。
徐建寅要请洋人工匠帮忙，丁宝桢坚决不干，坚持要自力更生，徐建寅赌气要上书慈禧，张荫桓建议让洋人工匠和本土专家比试一下，徐建寅才肯罢休。丁宝桢请来的军械专家叫曾昭吉，他很快来到济南，陈云飞和金小妹去接他。
比试开始，曾昭吉和洋人工匠组装枪支，曾昭吉为减少后坐力加长枪托，徐建寅对他赞不绝口，主动认输。丁宝桢担心洋人断了机器局的原材料，建议在矿产富饶的地区建厂，张荫桓和徐建寅分头去找。
丁宝桢听说泺口矿产丰富，他带张荫桓，曾昭吉和徐建寅等人去实地考察，把鞋子都磨破毫不在意，张荫桓被他的敬业精神深深感动。詹姆斯听说丁宝桢已经筹建机器局，他来找施耐德商量对策，施耐德也无可奈何，詹姆斯出了一个馊主意，谎称德意志在山东失踪了一个士兵，威逼朝廷向施耐德低头，施耐德趁机提出卖军火给他们，两个人一拍即合。
丁宝桢本想枪炮和弹药一起生产，可朝廷只给了机器局十二万两银子，徐建寅觉得经费远远不够，曾昭吉建议先生产药弹，再生产枪炮，丁宝桢同意他的想法，徐建寅想低价从上海购买洋人手里的旧枪炮，就能腾出经费生产药弹，丁宝桢坚持不用洋人帮忙，就能省下不少钱，这些钱足够生产枪炮，徐建寅无话可说。
曾昭吉主动要求去上海购买机器，徐建寅和张荫桓都争着要去，丁宝桢力排众议派张荫桓去，给曾昭吉和徐建寅安排了其他工作，徐建寅也只好让步。德意志的舰船开到山东沿海，打着搜救失踪士兵的名义到处横冲直撞，李培荣第一时间来向丁宝桢报告，想带兵把德意志的舰船赶走，陈云飞担心引起不必要的麻烦，丁宝桢才意识到应该加强海上防御，他让齐嵩汝通知水师官兵把德意志的舰船赶走，又派他去办一件更重要的事。
机器局建厂占了泺口农民牛春生的地，牛春生突然反悔了，他把卖地的钱还给丁宝桢，丁宝桢答应用一块好地给他交换，牛春生害怕他反悔，要在府衙等消息，丁宝桢连连保证，他才肯离开。为了节省开支，丁宝桢让民工建窑自己生产砖瓦，张荫桓迟迟没有消息，眼看还有五天时间就要开工，徐建寅担心耽误工期，要如实向朝廷报告，丁宝桢让他再等五天。