浠水市被周边城市联名告到省里，雷思成执意要到浠水河边视查。当看到河水被严重污染的现状，雷思成震怒。原来谢重天一直隐瞒事实没有上报。雷思成责令谢重天细查每家企业，决不纵容。谢重天要调查极风药业，李洪刚以谢重天曾经收授贿赂相威胁，暗示谢重天不要涉足药厂的调查。蕾蕾被确诊为脑瘤，必须手术。这对肖秀萌来说是个致命的打击。
雷思成百忙之中抽空给肖秀萌打来电话，以示安慰，而肖秀萌唯有无助地看着两个苦命的孩子，默默流泪。谢重天将污染企业的名单交给雷思成，雷思成立刻下令关停了几家污染严重的企业，而被关停企业的职工却闹到市政府，工人愤慨地情绪一触即发。雷思成将愤怒的职工带到臭气熏天的浠水河边，众人被眼前的景象深深触动了。雷思成劝说众人不能以环境为代价来发展生产，并保证解决停产企业中困难职工的工作问题，这次事端才得以平息。
深呼吸第10集剧情介绍雷思成将一份人员名单交给李洪刚，要求极风药业解决部分困难职工的工作问题，并将肖秀萌的名字列入其中。吴晓霜的调查正处于毫无进展的两难境地，此时，肖秀萌被通知到药厂上班。吴晓霜欣喜，让肖秀萌利用这次机会，从药厂内部获取污染证据。吴晓霜的举动渐渐威胁到极风药业，高华派人给吴晓霜以教训，正巧被黄哲明遇见并阻止，高华一气之下将黄哲明打伤住进医院。面对极风药厂的嚣张气焰，吴晓霜加快了调查步伐。
从尤大勇处，吴晓霜了解到尤二勇是药厂指使去阻止肖秀萌出庭而意外死亡。这一发现，使吴晓霜确信药厂庭外重金解决拖欠退休职工医药费一案，不是担心影响企业形象，而是为了掩盖另一个严重的事实——污染致癌。肖秀萌为了筹集剧情介绍女儿的手术费用，决定变卖家里唯一的房产。
雷思成再次将肖秀萌约到宾馆，希望她能收下自己的一万元钱，以解燃眉之急。而李洪刚在监视器中看到一切，窃喜终于抓到雷思成的把柄。在蕾蕾手术的前一晚，不知蕾蕾明天命运如何的肖秀萌，和冬冬为蕾蕾渡过了她十二岁的生日。看着女儿昔日的欢乐被病魔渐渐地侵蚀，肖秀萌心如刀割。
深呼吸第11集剧情介绍蕾蕾手术后被确定为恶性脑淋巴瘤，肖秀萌顿时乱作一团，其性格中潜藏的坚持与执着，也被一点点挤压出来。肖秀萌同意上诉，在她的调解下，吴晓霜与周飞扬又坐到一起，三人商讨下一步计划。“清洁厂区现场会”在极风药业召开，李洪刚趁机向雷思成提出扩大地下水管道工程，想借此毁掉排污管道，被蒙在鼓里的雷思成答应了。
肖秀萌卖掉房子与冬冬住在了医院。孟子凡劝肖秀萌来雷家继续做保姆，肖秀萌婉言推辞。肖秀萌拨通雷思成的手机，想退还一万元钱，没想到雷思成的手机刚巧落在家里，是孟子凡接听。肖秀萌仓促挂掉电话，孟子凡看到是医院的电话号码，心生诧异。肖秀萌犹豫再三后径直来到市政府找雷思成还钱，却被赶来采访的周飞扬遇到。
深呼吸第12集剧情介绍肖秀萌为了寻找上诉证据，动员厂区居民查体，其行为招来孟子凡的愤慨：蕾蕾正处于病危抢救中，而她的母亲却在四处“惹事生非”。药厂居民多数查出各种癌变，这引起众人的恐慌与不安。吴晓霜积极劝说大家加入诉讼的行列中。而被蒙在鼓里的药厂职工，在高华的煽动下，将吴晓霜打伤。吴晓霜带伤回到律师事务所，又被胆小怕事的经理除名。
一心气愤地吴晓霜找到黄明哲寻求宽慰。当看到黄明哲家的困难处境，吴晓霜感到个人力量的渺小。就在上诉群体不断增加时，吴晓霜却放弃了。肖秀萌气愤她的退缩，决定孤军奋战、坚持到底，为病危的女儿、死去的家人和每一个受害者讨个说法。肖秀萌来到市环监所查寻证据，却无意收到一张标有致癌物质“二甲基硝酸胺”字样的纸团。
肖秀萌向孟子凡询问二甲基硝酸胺是否就是导致众人致癌的根源，孟子凡哑然。极风药厂的水污染事件渐露倪端，李洪刚对孟子凡旁击侧敲，让其劝说肖秀萌停止上诉。因为现在正值改选之际，雷思成极有可能升为副省长，极风药业的安稳就是为雷思成保驾护航的最好政绩。