ある朝、東城医大病院心療内科の特別愁訴外来担当医・田口公平（伊藤淳史）は、路上のゴミ置き場で男性の遺体を発見。刑事の玉村誠（中村靖日）とともに現場に駆けつけた警察の嘱託医は、路上生活者とも見える男性の服装から事件性のない“衰弱死”と断定した。

　だが前夜、現場で不審な男たちを目撃していた田口は、CTやMRIで撮影して遺体を傷つけずに死因を調べるAi（死亡時画像診断）での検死を提案。まもなく、東城医大のCT室で検査された遺体から不審な点が見つかり、法医学教室の准教授・笹井スミレ（小西真奈美）が司法解剖を行うことになった。その結果、男性は“溺死”と判明。何者かが別の場所で溺死させ、路上に遺棄した殺人事件である可能性が浮上する。

　同じ頃、厚生労働省では、白鳥圭輔（仲村トオル）が警察庁情報統括室の室長・斑鳩芳正（高橋克典）、法医学の教授らを前に、東城医大に初の「Aiセンター」を設立する計画を報告していた。白鳥は、死因不明で発見される遺体がほとんど司法解剖されず、死因や事件性の有無が慎重に究明されないまま“心不全”として処理されていると指摘。死因のわからない全ての遺体にAiを行うセンターの必要性を説く。

　ところが、斑鳩と教授らは猛烈に反発。Aiで死因が特定されるようになれば、法医学の解剖は存在意義をなくし、警察の捜査も威信を失うのだ。さらに、白鳥がセンター設立のために東城医大放射線科の准教授として招いたAiの第一人者・島津吾郎（安田顕）が「警察が見過ごしてきた犯罪を、我々医療の技術で明るみにしてやれる」と斑鳩を挑発。その傲慢な態度に斑鳩は苦々しい表情を浮かべる。

　数日後、白鳥は東城医大でセンター設立のための委員会を招集。その席上には田口、島津、笹井のほかに白鳥の動きを警戒する警察庁刑事局審議官の北山錠一郎（尾美としのり）と腹心の捜査官・宇佐見壮一（福士誠治）らがいた。センター長人事を巡り議論が紛糾する中、白鳥の提案で田口がセンター長に担ぎ上げられてしまう。

　そんな折、田口が発見した遺体の身元がわかったが、遺族は引き取りを拒否。さらに、付近で同様の遺体が相次いで見つかり、同一犯による連続殺人事件の可能性が濃厚に。まもなく、明るみになった事件の全容から、田口は被害者の哀しい身の上を知り…。

　一方、センター設立の準備に動き出した島津は、東城医大に最新の縦型MRIを設置。システムエンジニアの友野優一（矢柴俊博）を招き、導入に着手する。田口は先の事件から死因を究明することの重要性を痛感。センター長に就任する覚悟を決め、友野からMRIの指導を受け、Aiについて熱心に学び始める。

　ところがその矢先、思わぬ事件が発生した。MRI室で徹夜の調整作業を行っていた友野が遺体となって発見されたのだ。第一発見者は島津だった…。