ライバルであるAI診断チーム・JMAとの診断対決に勝利したものの、依然として解散の危機に立たされているCDT（総合診断協議チーム）。万が一解散となれば院内にメンバーの居場所はなくなるため、チーム内には不穏な空気が漂う。そんななか、夏樹拓実（勝地涼）はJMAで心臓外科医として働く元同僚から、外科医としてまた一緒に働かないかと誘われる。時を同じくして、雪村白夜（浜辺美波）もJMA代表の藤島（安井順平）の自宅に招かれ、JMAへの移籍を持ちかけられる。同席した狩岡将貴（柄本佑）はその真意を聞き出そうとするが、次の瞬間、廊下に狩岡晴汝（岡崎紗絵）の悲鳴が響き渡り、駆けつけると、藤島の息子・誠（青木凰）が階段から転落し、意識を失っていた。

誠はすぐさま病院に運び込まれるが、目を覚ますと、強打した頭部ではなく、腹部の激しい痛みを訴える。到着したJMAの医師が診断を急ぐなか、CDTも診断協議を始めるが、なぜか仙道直樹（高橋努）は姿を見せず、夏樹と西島耕助（片桐仁）も移籍をめぐって言い争いに。一方で、誠の症状は命に危険が及ぶまでに悪化。もはや一刻の猶予も許されないなか、CDTはチーム発足以来、最も難しい病名診断を迫られる！