某大学医院神经外科专医张贤宇的过去恋人崔夏景， 被某件医疗事故误会後去了美国，当她重返医院时张贤宇感到百感交极，但是，从治疗患者到安排住院室问题，每件事都与他格格不入，虽然如此，贤宇还发现自己仍然没有忘记对自己有一种敌对感的崔夏景。实习一年的神经科韩秀莲在临床实验时失去过意识，她认为救自己的实习三年的神经外科医生权仁灿是恩人，并对他产生了好感。神经科患者文顺英被实习一年的神经外科医生许在锋误会，为了接受脑手术剃光了头上了手术台。与中年有妇之夫保持情人关系的神经科患者小希，在秀莲的帮助下移到神经外科接受检查，最终被诊断为是脑癌。面对小希的手术问题要求冷静判断的贤宇，看着贤宇严峻面孔的秀莲，他们两人之间开始发生着新的感情……

夏景、贤宇和同届毕业生、外科专医俊暑执刀的、东石的脑手术带来的医疗诉讼中，与东石的父母发生了冲突。贤宇和夏景互相关照着，尽可能友好相处，但事实上，贤宇在学生时期就开始喜欢上夏景。为了对自己的过失表示道歉，在锋给顺英买假发作礼物，被在锋剃光了头以後不断危胁在锋的顺英，与在峰继续着滑稽的会面。神经科主任医生相希因妒忌仁灿和秀莲的关系，暗暗为难着秀莲。仁灿下定决心以自己的能力医好因脑癌被送到急诊室的中学时期的恩师峻燮。另外，秀莲拜托贤宇给小希动手术却遭到拒绝，担任小希脑手术的夏景，见到癌细胞已全部扩散後没敢动手。夏景放弃给小希动手术後，遭到秀莲的质问。贤宇出面阻拦这一切。对贤宇的恋情和在背叛的感情中，夏景感到不知所措，这三个人的爱情烦恼不断继续着……

神经外科主任医生高尚道虽然被实习护士恩珠丢了面子，但是面对俏丽的恩珠产生了好感。自己的医疗纠纷诉讼需要贤宇出庭做证的俊暑，因无法拜托贤宇而犹豫……偶然听到秀莲和仁灿的对话後，得知自己的手术失败的小希，企图自杀，虽然夏景竭尽全力采取了紧急措施，但是却没能挽回小希的生命。仁灿的恩师峻燮因住院费问题要想出院，因贤宇对此表示同意，仁灿对贤宇产生了不满。对夏景执刀的手术，尚道和在锋做收尾工作时，在锋的失误引起重新开刀的局面，於是再次拜托贤宇。因此事故，在锋遭到尚道的严惩後离开了医院……

看到仁灿喜欢秀莲，相希不断为难秀莲，夏景得知自己执刀的手术被贤宇重开刀的消息後，又开始发起了火。仁灿出门寻找悄悄出院的恩师峻燮。最後仁灿只好珍藏对小时候的美好回忆送走了恩师。离开医院回到故乡的在锋见到父母对自己的期望後重返医院。处於两年植物人状态的贤宇的患者恢复了意识，这给神经外科住院房带来了笑声。为了克服夏景的冷淡，贤宇喝醉了。当贤宇走进医院时，秀莲对已醉的贤宇倾诉炽热的爱意，偶然发现他们的仁灿和景无奈地调转了头。

从其它医院护送过来了脑癌患者尚求，他们一家人的财产权纠纷问题和演员出身的有钱儿媳银美的住院，使医院沸腾起来。贤宇在夏景的敌视中仍感到很难过。在锋接到顺英出院的消息後，高兴地来找顺英；尚道渐渐地开始关心实习护士恩珠。另外，认为恩人是仁灿的秀莲得知贤宇才是真正的恩人後，感情越来越倾向於贤宇；在这种情况下，仁灿仍对秀莲表达了自己的爱意。因俊暑的法庭叁考人陈述问题，与夏景争吵後气愤地跑出门外的贤宇被秀莲阻拦……

贤宇引以为豪的尹尚求患者病情开始恶化，这使神经外科重患者室顿时气氛紧张起来。贤宇冷冷对待来医院拜望教会人员的贤俊（贤宇的哥哥），见此情景的秀莲感到非常惊讶， 当秀莲从夏景那里了解到贤宇的家庭後，开始理解贤宇强硬的态度。贤宇的父亲是牧师，病中的父亲本可以手术治疗，只因坚决拒绝动刀，撒手西归，所以，对重踏父亲旧路的哥哥贤俊怀有强烈的反感。夏景得知自己同情的高级病房患者银美欺骗自己的真相後，便联想到从前贤宇也很可能这样骗过自己，於是对贤宇又重新产生新的憎恨。在贤宇的说服下，尚求临终表示贡献自己的脏器。尚求在昏睡中离世了，为了取出脏器，手术室开始繁忙起来，他们从尚求的体内，一个、两个地提取着脏器。在一旁默默地关注这一切的贤宇自告奋勇，表示由自己来负责收尾工作。结束手术後，贤宇和秀莲一起从手术室走出来，在外等候贤宇的夏景见此，又开始着挖苦贤宇……