在国外行医多年的女外科医生唐佳瑜忽然回国，空降安和济生医院，担任心脏中心主任，她的特立独行引来医院议论纷纷，被挤掉的代理主任宋保德使出杀手锏，收集到佳瑜手下四名医生秦大中、龙向东、周达、江百列的换组申请，意图架空唐佳瑜，这一切让邀佳瑜回国的副院长刘沣骑虎难下，他求助于麻醉医生叶弈明，请叶弈明暗中协助佳瑜，麻醉医生是外科医生在手术台上最可靠的战友，但叶弈明不置可否。 对一名马凡氏综合征病人骆心然的争夺战，将佳瑜和宋保德的矛盾推向爆点，两人手术方案不同，谁对谁错将决定这名16岁少女的生死.事态的发展超出了众人的预料。一场险象环生的全主动脉置换术，佳瑜的表现惊艳全场，为她赢来众人的初步尊重，也让叶弈明刮目相看……术后，佳瑜以亲身经历鼓励骆心然，原来佳瑜的父亲在她8岁那年因心脏病死亡，所以她才选择从医，骆心然被打动，重燃求生意志。

接二连三的急性主动脉夹层患者令重病组起疑，原来是宋保德在背后捣鬼，众人愤慨，唯有佳瑜不动声色接下手术，令人费解。刘沣再次询问佳瑜对研发人工心脏的意向，仍遭拒绝，佳瑜只想做个简单的外科医生，不想涉足研发。佳瑜发现叶弈明和宋保德来往密切，不禁对叶弈明产生反感。 车祸患者郑美棠的手术，引出了郑美棠丈夫于江平的奇怪病情，几番周折，佳瑜终于探明于江平病情：心脏粘液瘤，却因于江平的身体情况，无法确定手术方案，医生们一筹莫展。在这一过程中，佳瑜和叶弈明的矛盾加深，她要求叶弈明不再出现在她的手术室，她无法在不信任麻醉医生的情况下手术。 重病组的工作量持续增加，众人的体力和耐力都被拉到极限，作为主刀的佳瑜更是如此，长时间手术导致她的手犯了腱鞘炎，去挂门诊号却挂到了叶弈明的诊室，叶弈明不解佳瑜为何明知是宋保德捣鬼，却要逞强接下所有手术？佳瑜道出实情：在外科，获得同僚尊重的唯一手段，就是完成手术。

医务处临时检查，令心外的医护们如临大敌，医务处长欧阳真予在安和医院素有铁腕之名，唐佳瑜和欧阳真予初次见面便很不愉快，都暗暗希望未来不用再和对方打交道……唐佳瑜在国外救治过的病人王雪纯入院来做心脏移植，她是扩心病晚期，多年等待终于等到捐献供体。佳瑜替王雪纯高兴，却发现欧阳真予是医院的器官移植协调员，只好硬着头皮继续应付欧阳。 捐献心脏的是车祸导致脑死亡的袁蕊，袁父母从外省赶来，欧阳真予向两人说明袁蕊是器官捐献志愿者，遭袁母断然拒绝，王雪纯的移植手术暂时告吹。佳瑜来找欧阳兴师问罪，谁知欧阳早已想到解决方案，最终家属同意了捐献。 但因事态的发展，无法按照原定计划执行，佳瑜只能放弃，等待下一颗捐献的心脏。经过此事，佳瑜意识到研发国产人工心脏对等待心脏移植的病人们意味着什么，她决定接受刘沣的邀请，带领重病组开展研发。

有自闭症的钟小星入院，他患有先天性二尖瓣狭窄，被家人遗弃在孤儿院，重病组面临挑战：为这个10岁的孩子换成人瓣儿，以减少未来手术的次数。另外，钟小星对医生莫名恐惧，看到白大褂就尖叫不止，挣扎不肯配合查房，佳瑜不知拿小星如何是好，幸好叶弈明想到办法，成功安抚了小星。 手术日，钟小星在麻醉时出现异常反应，惊恐至心脏停跳，令叶弈明震惊，他认为小星对医院的恐惧可能另有原因，宁可承担责任也要叫停手术，佳瑜与他意见相左，两人争执，与此同时，吴敏敏发现诡秘男子是钟小星的亲生父亲…… 手术延期，钟小星从病房走失了！医院封锁，寻找钟小星，佳瑜和叶弈明在天台找到小星，关键时刻，叶弈明救下小星。重病组和麻醉科通力合作，在避免二次术中知晓的前提下，为小星成功手术。因为吴敏敏的劝导，小星的亲生父亲也幡然醒悟，主动承认了遗弃孩子的错误。

因为短视频网站上的一条不雅监控视频，关于佳瑜和刘沣关系暧昧的传闻在医院悄悄流传开来…传闻在医院越演越烈，宋保德的副手廖小波故意说难听话，惹得龙向东差点跟他起冲突，佳瑜这才知道自己成了传闻视频的主角，但她不理闲言碎语，依旧我行我素，令重病组众人起敬。叶弈明不满众口铄金，暗中调查，原来整件事是宋保德的‘误导’之下才传开的，江百列得知此事，对宋保德失望。 表面古板的欧阳真予竟是方宁的书粉，遭到佳瑜取笑，欧阳认为佳瑜并不是视频主角，但原因令人捧腹，两人相爱相杀，逐渐成为朋友。 佳瑜想到方案替方宁手术，但方宁执意要等男友赶来才肯进手术室，她对爱情的执着令佳瑜不敢苟同，佳瑜认定方宁男友不会出现，然而事情的最终结果，却让佳瑜大跌眼镜…… 方宁顺利出院，在网站访谈中谈到这次的主刀医生，这段访谈被身在国外的赵晋安看到，他终于找到了佳瑜的行踪，他是唐佳瑜的丈夫。