贺灿阳发现贺繁星和元宋在一起是在 第21集。

在这一集中，贺繁星参加了元宋学校的舞会，元宋在台上向贺繁星告白，并让她走到舞台上面，两人一起共舞。然而，贺繁星在共舞后扭头就走，导致两人闹了别扭，分手。蔡敏敏发现元宋失恋后，打电话给贺灿阳。贺灿阳带元宋去烧烤店吃饭，回到家中，他在家里翻找东西时发现了元宋写给贺繁星的卡片，从而知道了他们两个谈过恋爱。

此外，也有预告提到贺灿阳在21集和22集中知道贺繁星和元宋的恋情，并对此表示震惊和不满。

因此，贺灿阳发现贺繁星和元宋在一起是在第21集。