帝都大学医学部附属病院は、つい先ころ、新生の目玉として高度先端医療センターを発足した。診療科ごとに分かれていた先端医療を集約することで、患者の病気を総合的に診断、治療するという画期的な試みだ。専属メンバーは総合医の波多野卓巳（相葉雅紀）、脳神経外科医の橘歩美（多部未華子）、心臓外科医で消化器外科医でもある高木淳二（田辺誠一）、血液内科医の荻原雪代（小池栄子）、神経眼科医の副島雅臣（北村有起哉）、先端応用医学研究室教授兼務の研究医・古牧利明（小日向文世）。彼らを集めたのは、センター長を務める鳴瀬哲司（高嶋政宏）だ。
メンバーは各分野のスペシャリストたちなのだが、個性的でクセのある医師ばかり。総合医の卓巳は問診に時間をかけるため、担当の時間にはいつも患者の大渋滞が起こってしまい、看護師の時田真希（桜庭ななみ）たちを困らせていた。しかし、それは患者とじっくり向き合い、お互いに信頼しあうための卓巳のやり方。また、卓巳は診断に悩んだ時は、必ずメンバーを呼ぶのだ。
この日は、歩美が呼ばれた。患者は宮本孝介（佐藤祐基）。肝臓や直腸など多臓器に腫瘍を患っていて、心臓バイパス手術も受けているため、15もの病院で治療を断られた末にここにたどり着いたのだ。冷静に話を聞く孝介とは対照的に、付き添って来た婚約者の森田理沙子（佐藤江梨子）は不安そう。治癒の可能性はゼロではないと言う歩美の言葉も得て、卓巳は治療を請け負う。