神经外科医生霍思邈（吴秀波饰）因工作繁忙和女友告吹，与科室同事美小护（海清饰）的感情微妙萌动时，黄菁菁（韩雨芹饰）因母亲住院来到医院，霍思邈对她一见钟情，美小护藏起心中真意，帮霍思邈出谋划策。为帮助霍思邈追求黄菁菁，师弟郑艾平（翟天临饰）为黄菁菁母亲检查，不想在她脑中查出肿瘤。霍思邈坚持手术，师兄刘晨曦（张嘉译饰）却误解霍思邈此举是出于私心；另一方面，刘晨曦的女儿因肾衰竭长期透析，可他坚守职业道德，几次与肾源失之交臂。刘晨曦的女儿最终等来了肾源，黄菁菁母亲的手术也让刘晨曦意识到自己对霍思邈的误解，诚挚道歉。这些医生和护士们的医术和医德在医院里成长着，完善着医界的“仁心仁术”。。