南方仁是东都大学附属医院的脑外科医生，每天过着无可奈何的沮丧日子，因为他曾经亲自为未婚妻友永未来作了手术，却令她成为了植物人。某一天正在值班的仁为用急救车送来的不明身份的男子做了手术，虽然手术顺利完成，患者却由于某件事情逃走了，为了抓住患者仁从台阶上跌落下来丧失了意识，当他苏醒过来时发现自己在树林中，在里面转了一圈看到盘头的武士正在互相打斗。结果自己也被卷入其中正当自己险些被斩时，一个叫做橘恭太郎的年轻人帮助了他，仁总算是逃离了现场。然而恭太郎的头部却负重伤，仁决定在恭太郎的家里紧急为他实施手术。虽然手术器戒并不如意，作为医生的本能令他努力挽救了濒临死亡的恭太郎，看到这种情景恭太郎的妹妹橘咲，逐渐开始对仁产生了兴趣。

仁不知道自己是为什么回到了幕府末期的江户时代的，当他得知那个奇怪的男子就是英雄坂本龙马时，感到非常吃惊。这时在江户的城市里一种叫做霍乱的传染病，再次疯狂的肆虐发威。西医医学所的绪方洪庵所长非常担心江户即将成为死亡都市，他从佐分利佑辅口中听说了仁掌握了先进的医疗技术，便到橘家拜访希望仁能够对霍乱的治疗方法加以指导。但是当仁对自己生活在这个时代说不定会改变谁的命运，改变历史的事实感到恐慌，便撒谎说自己不知道有霍乱这种病。不久仁和咲一起来到了妙家，看到喜市剧烈的呕吐后便躺倒了，仁亲眼看到了霍乱肆虐给人们带来的巨大痛苦。

仁在咲的激励下开始着手治疗得了霍乱的人们，他向乡亲们说明如何才能避免得上霍乱。在治疗的途中，仁感到势单力薄，此时，在咲的央求下，绪方一行人赶到了。但绪方认为仁并没有诚意不愿相信他，正在这时山田突然倒下了，其他人惧怕霍乱不愿上前，此时为救同伴的龙马赶到，训斥了这些胆小的人。为了救山田，同时也被仁所感动。绪方决定相信仁，大家开始行动起来，每个人都在尽自己的绵薄之力。一切都开始好起来，喜市和山田都好了起来。可就在这时，仁却染上了霍乱……雨过天晴，江户又恢复了平静的生活。绪方提出让仁来从新培养医学部的医生，仁说会慎重考虑。就在第二天，却突然得知喜市的母亲被武士暗杀。仁悲痛之下，对自己产生了怀疑。在咲的安慰下，仁终于恢复自信。而龙马，也终于找到了自己想要走的路……

经过霍乱后，龙马成了蕂老师的弟子，恭太郎也成了胜老师的秘书，喜市开始在大吉屋打工。仁逐渐开始适应江户时代的生活，开始在西洋医学所讲课。某一天，龙马突然来找仁，将仁带到了吉屋。在吉屋，仁遇见了花魁野风。野风有着与未来一样的脸，这令仁心潮澎湃。龙马为讨野风欢心，鼓动仁替野风的父亲三彦郎治病。老板娘听说要在脑上开洞而反对开刀，此时野风出现并恳请老板娘答应。因为仁只看一眼便得知自己患有贫血，野风因此认可了仁的医术，并许下赌约，若是仁不能治好父亲，她愿意接待她不喜欢的客人。在经过一番惊心动魄的治疗后，手术成功结束。得知仁去了吉屋后，咲显得十分在意，最后弄清后也就释然了。

野风拜托仁救治得了梅毒晚期的夕雾，被仁告知无法医治。想帮吉屋的妓女检查梅毒，却遭到抵触，且一妓女死亡。后仁对着变化了的照片反复思考，想到了未来的话，与恭太郎谈话时受到橘咲惊扰而受到启发，开始研制青梅素（这是 19 世纪啊，叫 20 世纪发明者亚历山大·弗莱明情何以堪啊），期间橘咲始终给与力所能及的帮助。青梅素虽然研制成功了，并在一定程度上对夕雾的治疗给与了帮助，但因技术的限制等多方面原因，没有办法批量的产出浓度均衡的、有效的青梅素，夕霚最后还是走向了死亡。但是夕雾离开时，是解脱的，且这时的野风对仁也充满感激。在夕阳下，仁向橘咲讲述了未来与青霉素研制的故事，以及他个人想加快日本医术的步伐的初衷。而这时有人正在策划着一场涉及仁、绪方及佐分利的权利阴谋。

江户时代从未有的青霉素制造成功了，仁在梅毒的治疗上取得了决定性的胜利，这样神奇的医术在江户的各个城市被传的沸沸扬扬，就连“南方大名神”这样的护身符都出现在市场上。倒是仁是不是真得像传说中那样神奇呢？医学馆的资深医生向仁提出要请，希望可以见见他，当面和他聊一聊。仁与医学馆的资深医生多纪会面，多纪对他的身世进行了详细的询问，和护卫一起来的龙马以及恭太郎也在场，虽然有关仁的身世调查很快就顺利结束，然而医学馆对仁的不信任感却并未得到平复，甚至逐渐扩大。就在这时坐在旁边的医学馆的福田玄孝，突然诉说自己腹痛随即便倒下。仁紧急为福田进行诊察判断很可能是，胃溃疡引发的急性胃穿孔，于是仁就在医学馆众人的注视下为福田实施紧急手术。

由佐分利引发的西医诊所骚动事件，看上去以仁自己主动离开医学所而收场。然而医学所里仍然还有一部分医生，不把仁的医术放在眼里，就连一直佩服仁的医术并一直持着他的洪庵等也受到这种思潮的影响。某一天仁得知茶馆老板的女儿茜，不慎将油泼在身上造成大面积的烫伤，立即和咲一起赶到茜的家里。看了伤势后仁判断必须做皮肤移植手术，并拜托洪庵提供大量的青霉素注射液。洪庵接受了这个要求但是他也向仁提出，做手术时希望让他的朋友在场观看。于是在洪庵和他的那个叫滨口的朋友的注视下，仁开始为茜做皮肤移植手术。手术进行的非常顺利，一直注视着手术的滨口看到这样精湛的医术，掩饰不住自己吃惊的神色。但是此后等待仁他们的却是让人意想不到的事情。

一直以来给与仁巨大帮助的洪庵去世了，仁下定决心一定要比以前更坚强的生活下去，于是他创建了自己的医馆（仁友堂），为了生产出药效更高的青霉素，仁和咲日夜反复试验。然而要生产出比现在药效更高的青霉素，需要相当大的一笔资金。仁拜托滨口给与援助，但是得到的回复却令人心寒。马龙听了这些情况后不知道为什么要带仁去见吉原，结果仁在还没有搞清状况的情况下，便和龙马以及护卫恭太郎 3 人一起前去吉原处拜访，此时看到野风正在逼近一个貌似武士的男子。当那个男子离开以后野风在人群中找到了仁的身影，他恳请仁为百受病痛折磨的花魁初音进行诊查。

已经被遗忘的头痛病袭来，仁突然意识丧失。几天后仁苏醒过来后回想自己跨越时空的过程，想到那个身份不明的患者……仍然是一个解不开的谜。为野风赎身的事已经决定了，在野风的强烈要求下仁要给野风做最后一次诊察。他与咲一起来到吉原处，然而要帮野风赎身的三隅俊齐大夫（潘医）也在座。仁在诊察的过程中感觉到野风的身体里发生了某种微妙的变化，她的身体发生了和仁那留在现代的恋人未来一样的病变，然而此时的仁没有办法将这样的事实传达给她。并且咲对仁的感情也是一天比一天强烈，然而又没有办法向仁提出有关自己婚事的话题，已经被摆在桌面上的这一事实。痛苦之中咲下决心将自己的全部想法去找某个人进行商谈。就在这时发生了对仁和龙马二人的命运具有极大冲击性的事件！

仁正准备帮助突然遭到刺客袭击的龙马，结果和龙马一起跌落悬崖。然而当仁苏醒过来时到处也没有龙马的身影。于是跨越时空的记忆完全苏醒了……那天，被送来的身份不明的患者应该就是龙马。胜海舟他们到处奔走进行搜查，但是依然找不到龙马的居所。某一天佐分利来到仁的身边，将自己调查的有关乳腺癌的资料交给仁，并说如果发现有怀疑为乳腺癌的患者，希望能够进行调查。仁被佐分利的热情所打动，决定要再一次为野风进行治疗。然而仁考虑到野风还存在赎身的事和恋人未来的事情等，面对已经有明显的乳腺癌征兆的野风，只是含糊的说不知道是不是恶性的，因此还不能最后下决心为她实施手术。另外关于咲的婚姻话题正在稳步顺利的进行着，这一天终于迎来了迎亲的日子。然而……