남쪽에는 신라, 북쪽에는 발해가 들어선 남북국 시대에 신라의 변화, 발해의 성립과 전성기, 신라와 발해의 문화, 신라말의 혼란한 상황까지를 다루고 있다. 신라에 도착한 아이들은 원효와 의상을 만난다. 원효, 의상과 함께 불교가 일반 백성들에게도 보급되도록 노력한 아이들은 연표를 타고 신문왕 때로 향한다. 신문왕 때의 여러 제도 변화를 확인한 역사반은 북쪽 땅으로 향한다. 당나라 영주에 떨어진 역사반은 대조영을 만나 어려움 끝에 발해 건국에 참여한다.

이후 장하다와 나선애는 배신자로 몰리지만 오해를 풀고, 허영심과 장하다는 발해에 남아 발해의 발전을 돕기로 한다. 용선생과 다른 아이들은 신라로 가서 신라의 사회와 문화를 경험한다. 왕수재는 장보고와 함께 동아시아 바다를 누비고, 발해의 장하다와 허영심은 발해의 공주들과 함께 발해의 발전된 모습을 경험한다. 장하다와 허영심은 아이들을 찾기 위해 신라에 사신으로 오지만 신라는 각지에서 반란이 일어나 매우 혼란스러운 상황이었다. 헤어진 역사반은 다시 모일 수 있을지….