人里離れた山奥に“ポツン”と建つ一軒家――道に迷い、お腹を空かせて山を歩き回っていたフリーランスの天才外科医・大門未知子（米倉涼子）は、そこでニコラス丹下（市村正親）という日系二世のブラジル人と出会う。ニコラス丹下の手料理を食べながら意気投合したふたりだったが、まさかその後、まったく別の形で再会することになるとは、そのときは知る由もなかった…。その頃、蛭間重勝（西田敏行）率いる「東帝大学病院」は空前の財政危機に瀕していた。苦境を脱するため、蛭間が打ち出した秘策は「海外医療ファンドからの300億円出資」。「東帝大学病院」が誇る最新医療に投資するファンドのマネージャーを招聘することを決定する！2カ月後――。蛭間たちが迎え出る車から降りてきた男は、なんと丹下だった！　実はニコラス丹下の正体は医師免許も持つ海外投資ファンドのマネージャー。冷徹なまでに赤字部門を切り捨て、企業再生を図っていくことから「今世紀最大のコストカッター」と呼ばれ恐れられている人物だったのだ。さっそくニコラス丹下は『東帝大学病院リバースプラン2020』を提示。附属病院の統廃合、医師・スタッフのリストラ断行に加え、業務の合理化を推進する新部門を設立し、そこに次世代インテリジェンス手術担当外科部長として潮一摩（ユースケ・サンタマリア）、次世代がんゲノム・腫瘍内科部長として浜地真理（清水ミチコ）を呼び寄せ、次世代超低侵襲外科治療担当部長に加地秀樹（勝村政信）を昇格させることを発表する。さらに、その場に未知子も現れたことで、蛭間や海老名敬（遠藤憲一）ら「東帝大学病院」の医師たちは騒然。未知子の「ニコタンに雇われた」という言葉通り、ニコラス丹下は未知子を「理想の外科医だ！」と絶賛し…!?「東帝大学病院」内の不採算部門清算に取り掛かったニコラス丹下は、病院の食堂に着目。そんな中、食堂のおばちゃん・岩田一子（松坂慶子）が突然胸の痛みを訴える。そこに居合わせた未知子が検査に連れていくと、肺塞栓症の疑いが…。もっとよく検査をしたいと考える未知子だったが、ニコラス丹下が導入したAIシステムにより、一子は勝手に手術台にあげられてしまい…!?

失言を繰り返す現職の厚生労働大臣・梅沢三郎（角野卓造）が「東帝大学病院」に「マスコミが騒がしいので入院させてほしい」とやってくる。しかし病院長代理のニコラス丹下（市村正親）はそれを拒絶。梅沢の秘書・竹田邦子（西原亜希）は、東京地検に逮捕され拘置所にいる蛭間重勝（西田敏行）のもとを訪れ、不起訴に持ち込む代わりに、梅沢を病院で匿えるよう取り計らってほしいと打診する。見事不起訴になり、「東帝大学病院」の病院長に復帰した蛭間は、さっそく梅沢を特患として入院させることに成功。どこも悪くないはずの梅沢だったが、たまたま彼の口腔内を見た大門未知子（米倉涼子）は、舌縁部に腫瘍を発見する。舌がんステージⅡと診断された梅沢。未知子は手術を含め、48時間での治療を提案する。しかし、丹下は梅沢を少しでも長く入院させるため、次世代がんゲノム・腫瘍内科部長の浜地真理（清水ミチコ）が提案する化学療法を選択。反抗した未知子は担当から外されてしまう！　「一度手術を頼んだのに、悪かった」と、神原名医紹介所にお詫びにやってきた梅沢だったが、未知子はそのとき、梅沢のある奇妙な点に気づく。ずっと疑念を抱き続けていた未知子は、ある出来事をきっかけに、その疑念を確信に変え…!?一方、梅沢の入院を長引かせようとするニコラス丹下には、ある思惑があった…！

世界記録を叩き出した日本陸上界のエース・四日市清昭（岡田健史）が右足の痛みを訴え、強化合宿先から緊急帰国。「東帝大学病院」に極秘入院する。さっそく、次世代インテリジェンス手術担当外科部長の潮一摩（ユースケ・サンタマリア）は大門未知子（米倉涼子）や海老名敬（遠藤憲一）を除いた少人数だけでカンファレンスを実施。AIの診断のもと、四日市は膝の滑膜肉腫ステージⅢだと判明する。潮らが提案したのは「腫瘍を広範囲で切除したのち、人工関節に置換する」という術式。しかしその方法では、日常生活に支障はなくとも、陸上競技に復帰することは困難なため、四日市はその術式を拒否！「半年で走れるようにならないのなら退院する」と言い放つ！　その様子を見ていた未知子は、潮にある進言を…。　そんな中、「東帝大学病院」に潮の母・四糸乃（倍賞美津子）がやってくる。たまたまロビーで四糸乃と出会った未知子は、彼女から潮の母親だと名乗られるが、その後医局で会った四糸乃から初対面のような対応をされ、困惑する。検査の結果、AIがはじき出した診断は「アルツハイマー型認知症」。潮はその事実を四糸乃に告げるが、未知子はそのAI診断にも疑問を抱き…？

ニコラス丹下（市村正親）が学会でフランス・パリに出張中、「東帝大学病院」の病院長・蛭間重勝（西田敏行）は日本看護師連合会名誉会長の三原雅恵（岩下志麻）を招き、看護師たちの意識向上のための講演会を開催する。しかし「何が働き方改革だ」「看護師たるもの患者様のために死ぬ気で働け」と時代錯誤な発言を繰り返す雅恵に、次世代がんゲノム・腫瘍内科部長の浜地真理（清水ミチコ）らは「こんな講演が労働基準監督署に知れたらオオゴト！」と大慌て。強引に講演会を終わらせてしまう！怒り心頭で帰ろうとしていた雅恵は、病院ロビーで大門未知子（米倉涼子）と再会。以前に未知子が手術をした孫は元気にしていること、無事ひ孫も生まれたことを報告する。相変わらずのカタブツぶりで露出多めな未知子の服装を指摘してくるが、その際、雅恵は左手で胸の横を摩る様子を見せ、未知子はその仕草に疑問を抱く。その矢先、自宅で倒れた雅恵が「東帝大学病院」に救急搬送されてくる！　なんとしてでも雅恵を根治させろと命じる蛭間だったが、なぜか雅恵は検査も治療も拒否。困り果てた看護師長の白洲民枝（山下容莉枝）は「孫のことで恩がある大門先生の言うことなら聞くのではないか」と考え、未知子に説得を依頼する。結局、「血液検査だけなら…」と渋々了承した雅恵。海老名敬（遠藤憲一）が他病院から入手してきた半年前のCT画像により、ついにダンベル型神経鞘腫だと判明するが、雅恵は頑なに手術を拒否し続ける！　ここまで固い意志を見せるのには、ある衝撃的な理由があり…!?

キッズビジネスで大成功を収め、一千億とも言われる個人資産を保有する若き実業家の六角橋翔太（平岡祐太）が、突然神原名医紹介所を訪ねてくる。後腹膜原発胚細胞腫瘍を患うも、他病院で手術適応に至らなかった7歳の皆月むつみ（宝辺花帆美）の手術を、大門未知子（米倉涼子）に依頼したいというのだ。「お金はいくらでも払う」と大々的に宣言し、みずからのSNSにその過程を細かにアップする六角橋。好感度は上がる一方だったが、実はそれらはすべて売名のための行為で、むつみの名前すら覚えていないのが実情だった。数日後、未知子はむつみの手術を実施。当初は後腹膜の腫瘍摘出と左肺下葉切除を分けて行う予定だったが、例によって未知子は術中に術式を変更し、二つの手術をいっぺんに終わらせてしまう！　麻酔医の城之内博美（内田有紀）の対応により、大きな問題もなく手術は成功するが、博美は未知子の独断を非難。二人の間には不穏な空気が流れる…。未知子とのトラブルに落ち込む博美を食事に誘う六角橋。そこでいい雰囲気になる二人だったが、突然六角橋が腹部に痛みを訴え、倒れてしまう。下された診断は肝細胞がんステージⅢ。未知子は「自分が切らないと助からない」と執刀を名乗り出るが、六角橋から麻酔医に指名された博美は、なんと海老名敬（遠藤憲一）を執刀医に選ぶ！　カンファレンスでも異議を唱え続ける未知子に、ついに博美は「でしゃばらないで！」とまで言い放ち…!?

世界的銀行家のセブン・ゴールドバーグ（アラン・ロワ）とその妻・ナタリー（アナンダ・ジェイコブズ）が「東帝大学病院」にやってくる。“ゴッドハンド”の大門未知子（米倉涼子）を頼り、なんと『毛包移植』、つまり最先端の『植毛』を依頼しに来たのだ。しかし対面した未知子から「たかが植毛。サクっと片付けて、フサフサにして退院させれば文句ないでしょ」と失礼な言葉を浴びせられ、セブンは激怒！「彼女とは信頼関係を結べない」と帰ろうとしたそのとき、みぞおちを押さえて倒れ込んでしまう！　診断の結果は胃がんのステージIB。さっそく執刀を名乗り出る未知子だったが、先の失礼な発言で怒り心頭に発していたセブンは「大門未知子の顔など見たくもない」と拒絶し、加地秀樹（勝村政信）による腹腔鏡下手術が決定する。手術のチャンスを逃し悔しがる未知子を尻目にセブンの問診に向かった加地と原守（鈴木浩介）たち。英語力には問題ないと思われていた二人だったが、ちょっとしたコミュニケーションの行き違いで重大なヒアリングミスをしてしまう…！そんな中、ナタリーが未知子を訪ねて神原名医紹介所にやってくる。「生きるか死ぬかの患者は絶対に救う」と言った未知子を信じ、セブンの手術をしてほしい、と頼むナタリー。だが、当のセブンは未知子の手術だけは絶対に受けたくないの一点張りだった。直接説得しようと病室を訪ねる未知子だったが、その目の前で、セブンが吐血して昏倒する！　問診での行き違いを解消できないまま、加地と原による手術が始まるが…？

蛭間重勝病院長（西田敏行）の策略により、副院長のニコラス丹下（市村正親）が東京地検特捜部に逮捕される。『「東帝大学病院」には粛清の嵐が吹き荒れる』という噂に、丹下派だった潮一摩（ユースケ・サンタマリア）と浜地真理（清水ミチコ）は戦々恐々…。そんな中、「東帝大学病院」の外科医局に中山麻里亜（松本まりか）という女性の医師が現れる。ボストンハーバード医科大学では“失敗しないプリンセス”と称された優秀な外科医である上に、“元ミス東帝大”という肩書きまで持つ麻里亜に、男性医師たちはすっかり骨抜き状態。大門未知子（米倉涼子）は、執刀しようとしていた手術を麻里亜に横取りされ憤慨するが、その一方で、華麗な経歴を持つはずの麻里亜の手術の腕に早くも疑問を抱いていた。時を同じくして、「東帝大学病院」に“次期総理大臣候補”と言われる政界のプリンス・八村正義（竹財輝之助）が入院してくる。虚血性心筋症を患う八村に対する治療方針は、心拍動下冠動脈バイパス術。AIも、心臓が動いた状態で血管のバイパスを繋ぐ術式を提示するが、未知子は「そんな難しい術式はあんたたちには無理！」と異議を唱える。人工心肺を使った術式を提案する未知子に、麻里亜は「令和の時代に大門先生の術式は古すぎる」とまさかの反対意見を…！

日本が誇るロックスター“勇チャン”こと、九藤勇次（宇崎竜童）が「東帝大学病院」に入院する。九藤の大ファンである原守（鈴木浩介）は、主治医を任され有頂天に！同じ頃、デビュー曲の再生回数9億回を誇る若きシンガーソングライター・新津多九也（川谷絵音）も「東帝大学病院」に極秘入院。九藤に用意されていたのは一般の病室であるにもかかわらず、VIP患者用の特別室は新津のために使われており、それをたまたま九藤が知ってしまったことで、気まずい空気が流れる。それならば、と派手でロックなことを好む九藤は、ひと目見て気に入った大門未知子（米倉涼子）を登壇させ記者会見を開くことを提案。しかし会見に出るだけで手術の執刀はさせてもらえないと知った未知子は、あっさり「いたしません」と却下する。そんな未知子だったが、九藤が時折見せる“ある症状”が気になっていた。「すぐ検査しよう。急がないと手遅れになる」と説得を試みる未知子の言葉にも、まったく耳を貸さない九藤。案の定、会見中に昏倒し、検査の結果、後腹膜肉腫ステージⅢが判明する！会見の場で「年末までに全快させます」と宣言してしまった手前、なんとか手術できないのかと、原や未知子に詰め寄る蛭間重勝病院長（西田敏行）。だが過去に同じ病に侵された未知子は、その手術のリスクを誰よりも理解した上で、「自分のときよりも腫瘍が大きく、厳しいオペになる…」と逡巡する。その矢先、九藤が病室から姿を消してしまう！

「東帝大学病院」に幼き天才ピアニスト・吉行和十（城桧吏）が入院。ニコラス丹下（市村正親）の支援を受けジュリアード音楽院に進んだ和十は、現在重病に侵されており、ピアノが弾けなくなるかもしれない危機に瀕していた。手術を拒む和十は、大門未知子（米倉涼子）の「必ずまたピアノが弾けるようにする。私、失敗しないので」という言葉を信じ、手術を承諾。そうして臨んだ手術だったが、未知子はその最中に突然術式変更をする！　未知子の勝手な判断にぶ然とする原守（鈴木浩介）。さらに和十の術後の経過も芳しくないのを見た原は、「手術は失敗だった」と未知子を責め立て…？一方、修正大血管転位症、という先天性の心疾患があることが判明した丹下は手術を拒否し、「心臓に爆弾を抱えるあなたを放っておくわけにはいかない」と手術を勧める未知子の言葉にも耳を貸さずにいた。以前に未知子に命を救われた岩田一子（松坂慶子）は、丹下を説得するため拘置所を訪問。するとその目の前で、丹下は意識を失い倒れてしまう！「東帝大学病院」に緊急搬送された丹下を、決死の処置で蘇生させた未知子。目を覚ました丹下は、昔、未知子に会ったことがあると未知子に語り始める。蛭間重勝病院長（西田敏行）をはじめとした上層部は「手術は不可能」と判断し、未知子の動きを阻止しようと…？もし、蛭間院長と検察の許可を得ずにオペをすれば、ドクター生命を絶たれ、犯罪者になってしまうかもしれないという禁断のオペを未知子は敢行することができるのだろうか！？