在一次激战中，他的头部受了重伤，被送讲了医院，但他用顽强的毅力战胜了死神。出院后，保尔住进了冬妮娅的亲戚家。他的一只眼睛失明了，身体状况使他不能再回前线了，但他立即投入到了地方上的各种艰巨的工作。他做团的工作、肃反工作，并忘我地投入到艰苦的体力劳动中去。
为了供应城市木材，保尔参加了铁路建筑。修建铁路的工作尤为艰苦：秋雨、泥泞、大雪、冻土，大家缺吃少穿，露天住宿，而且还有武装匪徒的袭拢和疾病的威胁。但铁路还是如期修通了，已升为省委委员的朱赫来为他们的革命热情深深感动，说：“钢铁就是这样炼成的。”
在这一段时间里，冬妮娅庸俗的个人主义令他反感，他和冬妮娅的爱情产生了危机。一次参加工友同志的聚会，保尔因带着穿着漂亮整洁的冬妮娅同去，遭到了工友们的讥讽和嘲笑。保尔意识到冬妮娅和自己不是一个阶级，希望她能和自己站在同一战线上，但却被回绝了，两个人的感情产生了分裂。等到在修筑铁路时又见到她的时候，她已和一个有钱的工程师结了婚。
由于成绩突出，保尔被任命为某铁路工厂的团委*。女政委丽达经常帮助保尔，帮助他提高认识，搞好工作。保尔渐渐爱上了丽达，但受“虻”的影响，要“彻底献身于革命事业”，抵制自己对丽达产生的感情，后来他又错把丽达的哥哥当成了她的恋人，最后下定决心断绝了他们的感情，因而失去了与她相爱的机会。
在筑路工作要结束时，保尔得了伤寒并引发了肺炎，组织上不得不把保尔送回家乡去休养。半路上误传出保尔已经死去的消息，但保尔第四次战胜死亡回到了人间。肺炎好了，但医生又在他脊柱上发现了一处弹片留下的足以致命的暗伤。
在筑路工作要结束时，保尔得了伤寒并引发了肺炎，组织上不得不把保尔送回家乡去休养。半路上误传出保尔已经死去的消息，但保尔第四次战胜死亡回到了人间。肺炎好了，但医生又在他脊柱上发现了一处弹片留下的足以致命的暗伤。
在家乡养病期间，保尔到烈士墓前凭吊战友，感慨万千，发出了感人至深、振聋发聩的豪言壮语：“人最宝贵的是生命。生命每个人只有一次。人的一生应当这样度过：当他回忆往事的时候，他不会因为虚度年华而悔恨，也不会因为碌碌无为而羞愧；在临死的时候，他能够说：‘我的整个生命和全部精力，都已经献给了世界上最壮丽的事业——为全人类的解放而斗争。
病愈后，他又回到了工作岗位，并且入了党。由于种种伤病及忘我的工作和劳动，保尔的体质越来越差，丧失了工作能力，党组织不得不解除他的工作，让他长期住院治疗。在海滨疗养时，他认识了女民工达雅并相爱。保尔一边不断地帮助达雅进步，一边开始顽强地学习，增强写作的本领。
