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沈念舟在團隊幫助下完成最后一塊膠片的修復，塵封三十年的真相終于浮出水面。沈念舟也在這個過程中完成與父親的和解，找到屬于自己的答案。
沈念舟回到工作室，將師父遺留的膠片與父親未完成的工作拼接在一起。經過七個晝夜的連續修復，畫面終于重現：三十年前，父親在修復一批珍貴文物時發現了某位高層的貪污證據，遭到陷害。師父冒險將父親藏匿在一艘遠洋貨輪上，制造了失蹤的假象。
畫面最后，父親對著鏡頭說出一番話，表示自己不后悔選擇正義，但對不起妻子和女兒。沈念舟淚流滿面，終于理解了父親的選擇。林小滿帶來消息，父親當年乘坐的貨輪在公海失事，父親很可能已經不在人世。
沈念舟將完整修復的影像資料提交給相關部門，當年的案件得以重審。文物局那位退休高管被依法調查。沈念舟來到父親曾經工作過的老電影院，將修復好的影像投射在幕布上。銀幕上，父親的笑容溫暖而堅定。
趙明遠在最后一刻選擇支持沈念舟，兩人相擁而泣。蘇晚晴決定留在工作室繼續發展自己的技術。陳昊和林小滿這對歡喜冤家也在經歷了風浪后明確了彼此的心意。沈念舟站在老電影院門口，望向遠方的夕陽，她知道，自己的修復之路還在繼續，但這一次，她終于可以輕裝前行。
