心外科醫生唐佳瑜忽然回國，空降安和醫院，被任命為心臟中心主任並成立重病組，開始主導研發國產人工心臟。空降的佳瑜遭到眾人抵制，但她用一台台高難手術證明了自己，終將屬下們一一收服，也在手術中認識了麻醉醫生葉弈明，與之成為知己。唐佳瑜與葉弈明攜手解決一個個疑難病患，在手術中找回了對外科純粹的熱愛，重拾信心回到醫院力挽狂瀾，終止了與國外器械商的合作，讓國產心的研製又重新起航，兩人的感情也再次升溫。在醫院眾人的幫助下，佳瑜成功研發出國產人工心臟，創造了國內心外的歷史，也和葉弈明找到了屬於他們的幸福。

在國外行醫多年的心外科醫生唐佳瑜忽然回國，空降安和濟生醫院，擔任心臟中心主任，她的特立獨行引來醫院議論紛紛，被擠掉的代理主任宋保德使出殺手鐧，收集到佳瑜手下四名醫生秦大中、龍向東、周達、江百列的換組申請，意圖架空唐佳瑜，這一切讓邀佳瑜回國的副院長劉灃騎虎難下，他求助於麻醉醫生葉弈明，請葉弈明暗中協助佳瑜，麻醉醫生是外科醫生在手術臺上最可靠的戰友，但葉弈明不置可否。對馬凡氏綜合症病人駱心然的爭奪戰，將佳瑜和宋保德的矛盾推向爆點。險象環生的全主動脈置換術，佳瑜的表現驚豔全場，為她贏來眾人的初步尊重，也讓葉弈明刮目相看……術後，佳瑜以親身經歷鼓勵駱心然，原來佳瑜的父親在她8歲那年因心臟病死亡，所以她才選擇從醫，駱心然被打動，重燃求生意志。

接二連三的急性主動脈夾層患者令重病組起疑，原來是宋保德在背後搗鬼，眾人憤慨，唯有佳瑜不動聲色接下手術，令人費解。劉灃再次詢問佳瑜對研發人工心臟的意向，仍遭拒絕，佳瑜只想做個簡單的外科醫生，不想涉足研發。佳瑜發現葉弈明和宋保德來往密切，不禁對葉弈明產生反感。車禍患者鄭美棠的手術，引出鄭美棠丈夫的奇怪病情：心臟黏液瘤，醫生們一籌莫展。在這一過程中，佳瑜和葉弈明的矛盾加深，她要求葉弈明不再出現在她的手術室，她無法在不信任麻醉醫生的情況下手術。

醫務處臨時檢查，令心外的醫護們如臨大敵，醫務處長歐陽真予在安和醫院素有鐵腕之名，唐佳瑜和歐陽真予初次見面便很不愉快，都暗暗希望未來不用再和對方打交道……唐佳瑜在救治過的病人王雪純入院來做心臟移植，她是擴心病晚期，多年等待終於等到捐獻供體。佳瑜替王雪純高興，卻發現歐陽真予是醫院的器官移植協調員，只好硬著頭皮繼續應付歐陽。捐獻心臟的是車禍導致腦死亡的袁蕊，歐陽真予向袁父母說明袁蕊是器官捐獻志願者，遭袁母斷然拒絕，王雪純的移植手術暫時告吹。因事態發展無法按照原定計劃執行，佳瑜只能放棄，等待下一顆捐獻的心臟。經過此事，佳瑜意識到研發人工心臟對等待心臟移植的病人們意味著什麼，她決定接受劉灃的邀請，帶領重病組展開研發。

有自閉症的小星入院，他患有先天性二尖瓣狹窄，被家人遺棄在孤兒院，重病組面臨挑戰：為這個10歲的孩子換成人瓣，以減少未來手術的次數。另外，小星對醫生莫名恐懼，看到白大褂就尖叫不止，掙扎不肯配合查房，佳瑜不知拿小星如何是好，幸好葉弈明想到辦法，成功安撫了小星。手術日，小星在麻醉時出現異常反應，驚恐至心臟停跳，令葉弈明震驚，他認為小星對醫院的恐懼可能另有原因，寧可承擔責任也要叫停手術，佳瑜與他意見相左，兩人爭執，與此同時，吳敏敏發現詭秘男子是小星的親生父親……隨著手術延期，小星從病房走失了！醫院封鎖，尋找鐘小星，佳瑜和葉弈明在天臺找到小星，關鍵時刻，葉弈明救下小星。重病組和麻醉科通力合作，在避免二次術中知曉的前提下，為小星成功手術。

因為網路上一條不雅監控影片，關於佳瑜和劉灃關係曖昧的傳聞在醫院悄悄流傳開來…在醫院越演越烈，宋保德的副手廖小波故意說難聽話，惹得龍向東差點跟他起衝突，佳瑜這才知道自己成了傳聞影片的主角，但她不理閒言碎語，依舊我行我素，令重病組眾人起敬。葉弈明不滿眾口鑠金，暗中調查，原來整件事是宋保德的誤導之下才傳開的。表面古板的歐陽真予竟是言情小說作家方寧的書粉，遭到佳瑜取笑，歐陽認為佳瑜並不是影片主角，但原因令人捧腹，兩人相愛相殺，逐漸成為朋友。佳瑜想到方案替方寧手術，但方寧執意要等男友趕來才肯進手術室，她對愛情的執著令佳瑜不敢苟同，佳瑜認定方寧男友不會出現，然而事情的最終結果，卻讓佳瑜大跌眼鏡…順利出院的方寧，在訪談中談到這次的主刀醫生，被身在國外的趙晉安看到，他終於找到了佳瑜的行蹤，他是唐佳瑜的丈夫。

重病組對人工心臟的研發正式開始了，第一步是尋找合適的工程師合作，龍向東推薦人選：海外回國自主創業的王海明。廖小波被借調來重病組後處處找茬，想挖出佳瑜黑料，卻無從下手。
一名患有矯正型大動脈轉位的病人陳維生找到佳瑜，堅持要做手術，但他的手術指征勉強。龍向東和佳瑜去找王海明，王海明拿出人工心臟的樣機給兩人示範，樣機十分優秀，王海明卻拒絕了安和的合作意向，他打算和一家器械商合作，佳瑜失望而歸。
為澄清醫院的流言，劉灃叫來妻子周琳和佳瑜一起吃飯，面對被疑心病折磨的周琳，佳瑜動了惻隱之心，隱晦的說出回國原因之一是因為丈夫出軌，原來她已經結婚了。周琳驚訝之餘不禁同情，兩個女人化敵為友，劉灃卻渾然不知。 廖小波查了一圈，得意爆料，沒想到爆的卻是假料……重病組這次站在佳瑜一邊，眾人已經逐漸接受了這位女外科主任。陳維生情況惡化，佳瑜被他的意志力感動，決定冒險為他手術。

深夜的急診，主動脈夾層破裂導致心包填塞的17歲少年魏朝陽命懸一線，佳瑜冒險為他進行心包穿刺，使他得到繼續手術的機會，魏父千恩萬謝，魏朝陽被推入手術室。
佳瑜租到房子，在葉弈明家隔壁，兩人成了鄰居，葉弈明展示廚藝，佳瑜談起8歲時便立志做心外科，令葉弈明好奇。
魏朝陽的腿持續惡化，必須截肢才能保命，但魏父無法理解兒子來做心臟手術為什麼要切掉一條腿，他堅決不同意，並和龍向東起了衝突，情況失控……事情鬧到劉灃那兒，佳瑜力保龍向東，歐陽真予要求保安進駐心外，保護醫生為首位，佳瑜卻不同意，認為會打擾到病人養病，兩人針尖對麥芒，劉灃不敢得罪這兩個女人，只好再次求助葉弈明。
魏朝陽心臟驟停，重病組好不容易搶救回來，佳瑜告知魏父，再不截肢，性命不保，魏父終於痛苦的同意了，這個17歲的少年被再次推入手術室。

葉弈明發現唐佳瑜的出租房空空如也，什麼傢俱也沒有，佳瑜嘴上說懶得買，實際是她還未做好重新開始生活的心理準備，葉弈明看穿了這一點。
整形外科轉過來一個病人徐明珠，她是來隆胸的小網紅，卻被發現巨大心臟，要轉到心外做手術，顏值即正義的徐明珠指定要江百列做她的管床醫生。廖小波故意把重病組的病人往宋保德那裡送，導致他和佳瑜矛盾更加尖銳，秦大中羡慕廖小波前段時間休假，一直嚷嚷著也要休息幾天，重病組缺人手，但因為秦大中的孩子‘點點’生病，佳瑜只好批准他休假。
因為秦大中前妻的出現，佳瑜發現‘點點’原來是條狗，秦大中不惜撒謊也要休假的精神，令人哭笑不得，兩人一番鬥智鬥勇，秦大中同意以後再也不給佳瑜使絆子。
佳瑜決定鼓起勇氣開始新生活，她和葉弈明約好去看傢俱，兩人的關係在不知不覺中慢慢走近。

心外界的鼻祖級人物薛正倫來安和做冠脈搭橋手術，他指定佳瑜為主刀醫生。薛老是仁外醫院退休的老院長，仁外是安和的競爭對手，且仁外的心外科一直強于安和，薛老選擇安和來手術，簡直是業界活廣告，這讓劉灃樂開了花，沒想到佳瑜一口拒絕。
薛老得知後親自來找佳瑜，一張CT片便令佳瑜改變主意，原來薛老得的不是冠心病，而是極為罕見的心臟癌症：心臟血管肉瘤。薛老懇求佳瑜對外隱瞞他的病情，佳瑜答應了。
廖小波也發現了那張代開的CT檢查單，馬上告訴宋保德，但宋保德因不久前佳瑜在手術室幫他救急，再加上不願得罪薛老，將此事壓了下來，沒有上報。
劉灃終於得知實情，卻晚了一步，薛老的手術已經開始，佳瑜成功為薛老摘除腫瘤，就在眾人以為手術即將結束時，薛老的心臟卻停止了跳動……

眾人搶救薛正倫，但薛正倫還是永遠閉上了眼睛。
佳瑜失魂落魄的離開手術室，國內心外的開創者之一死在了她的手術臺上，眾人都明白，此事不會輕易了結。葉弈明去找劉灃彙報，薛老死因可能是魚精蛋白過敏，和手術無關，但確切結論需要解剖驗屍才能得出。
薛老的學生顧英雄來安和興師問罪，顧英雄素有‘亞洲第一刀’的美譽，是國內心外界的頂級醫生，為了查明恩師死因，他不惜親自解剖遺體，並要求唐佳瑜再三敘述手術過程，顧英雄氣場強大，令佳瑜透不過氣。
一名外傷病人被送到急診，因為這名病人是器官位置和正常人相反的鏡面人，需要兩名同樣嫺熟的醫生同時為他手術，佳瑜和顧英雄臨危受命，在手術室裡，兩個外科醫生建立了彼此之間的信任。
手術後，顧英雄坦白告訴佳瑜，他在解剖遺體時，就已經知道是魚精蛋白過敏，的確不是佳瑜的錯，但他無法接受恩師死亡，所以才對佳瑜咄咄逼人，佳瑜表示諒解。

醫務處正在進行一場醫療事故的問詢，廖小波的病人楊姍姍突然死亡，所有證據指向廖小波術後醫囑忘開常規抗凝藥，他卻堅持是因為來不及開醫囑而從備用藥櫃裡拿了抗凝藥給病人，但無人證實這一說法。
廖小波憂心腫腫，宋保德表示挺他到底，兩人兄弟情深，宋保德建議私了，讓醫院給患者安撫金，廖小波不甘心名譽受損，但也明白這是最快的解決之道。 一家器械商爆發醜聞，廖小波被捲入，在網上遭到人肉，一時成為眾矢之的。人言可畏，宋保德選擇自保，向劉灃提出開除廖小波以保護醫院名聲，令廖小波寒心，反而是佳瑜反對，她決定和歐陽一起查明楊姍姍死亡的真相。
佳瑜去找葉弈明。告訴他那名老婦人是她的母親尤海莉，佳瑜父親死後，母親不久再嫁，母女關係逐漸冷淡，兩人已經數年未見了，佳瑜說起父親的死，仍然十分痛心，令葉弈明憐惜。
新仇加舊怨，宋保德決定匿名舉報佳瑜。

唐佳瑜來上班，重病組其樂融融，一切終於上了正軌，然而，眾人不知道，宋保德的匿名舉報已經發到了劉灃辦公室，給薛老冒開CT檢查單，以及陳維生的手術，都是舉報焦點，如果調查屬實，佳瑜將面臨免職和停手術6個月的懲罰，劉灃擔憂，讓歐陽真予先瞞住佳瑜。
葉弈明確定了心意，決定跟佳瑜表白，但沒找到機會。
一個西藏少年紮西入院，他的皮膚變成了黑色，本以為是皮膚病，沒想到卻是罕見的先心病。劉灃找宋保德調停，宋保德傲慢的說要佳瑜當眾向他道歉才肯撤回舉報。佳瑜也終於知道了被舉報的事，劉灃要她能屈能伸，先道歉再說，佳瑜無奈答應，卻在道歉大會上無法違背真心，說出了大實話，令事態更加無法挽回，她的免職似乎板上釘釘，重病組的人決定冒險阻止此事……
歐陽真予去找王海明簽合作協定，兩人氣場不和，都看不上對方。
紮西手術成功，佳瑜做好了被免職的準備，卻等來了意外的好消息。

趙晉安向眾人解釋，因工作才延遲回國，大家都以為他們夫妻恩愛，只有佳瑜如坐針氈，她想起趙晉安出軌的不堪一幕。急診打電話，大量車禍病人入院，重病組被召回。
急診中有何墨李萍小朵一家三口。何墨傷勢嚴重，李萍和小朵則沒事，但何墨手術後，小朵卻拉住佳瑜的衣服，要她‘救救媽媽’，這引起了佳瑜的懷疑……葉弈明也被召回醫院加班，意外知道佳瑜已婚的消息。
趙晉安找佳瑜求和，希望兩人重新來過，佳瑜卻無法原諒。
佳瑜從劉灃處得知，葉弈明已經知道她已婚，急忙去解釋，卻遭冷遇，兩人不歡而散，葉弈明沒有吃醋的身份，內心憤怒而苦澀。
李萍鼓起勇氣決定報警，卻忽然大出血，佳瑜奮力搶救，李萍還是死在了手術室裡，與其說她因車禍而死，不如說是家暴害死了她，眾人唏噓。
佳瑜將丈夫出軌的事告訴歐陽真予，並非刻意隱瞞，而是羞于出口，歐陽真予看出佳瑜想傾訴的人並不是她，而是葉弈明。

趙晉安約佳瑜慶祝結婚9周年，被佳瑜拒絕。
劉灃妻子周琳的姑媽住進心外科，姑媽一生未嫁，最近經常吃了降壓藥血壓還時高時低，周琳以為是血壓計壞了，佳瑜卻查出姑媽患有心臟嗜鉻細胞瘤，此病多發於腎上腺，長在心臟裡十分罕見。
亡妻忌日，龍向東心情低落，吳敏敏對他有些同情。
葉弈明不願再和佳瑜合作，但嗜鉻細胞瘤手術對麻醉要求極高，非他莫屬。兩人都帶著情緒，因為治療方案不同而爭執起來……歐陽真予和網戀物件小王醫生線下見面，一見鍾情。同時，為方便研發人工心臟，王海明搬入安和的動物實驗中心。
姑媽手術，摘除腫瘤後卻出現異常，葉弈明憑藉高超醫術，判斷出還有第二顆嗜鉻細胞瘤，佳瑜信任葉弈明，在手術室重新檢查，終於在肝臟後方找到第二顆腫瘤，即使無法做朋友，在手術臺上兩人仍是最默契的戰友。
佳瑜回到辦公室，看到桌上趙晉安留下的9周年禮物，陷入迷茫。

秦大中猜出佳瑜婚姻觸礁，要大家最近對她好點。
葉弈明從劉灃處得知佳瑜丈夫出軌，這才明白佳瑜為何隱瞞。趙晉安來找佳瑜，帶來一份離婚協議書，他願意放棄一切和佳瑜重新開始，但如果佳瑜實在不願意，那他也可以放她自由，是挽救婚姻還是一別兩寬，全由佳瑜決定。
王海明入駐安和以後，常常找歐陽真予麻煩，令歐陽避之不及，小王醫生主動表白，母胎單身的歐陽真予第一次談上了戀愛，歐陽將此事告知上海的父母。 葉弈明來找佳瑜，佳瑜說她打算離婚，葉弈明很開心。
沈麗英懇求佳瑜為她保住孩子，沈麗英的話讓佳瑜想起一段往事，她在國外曾懷孕，卻因高強度工作而流產……佳瑜決定為沈麗英手術，同時保胎，葉弈明全力協助，沈麗英轉危為安。
佳瑜告訴葉弈明當年流產的事，是趙晉安陪伴她度過最艱難的時光，兩人結婚近十載，早已是家人，雖然她無法原諒趙晉安，卻也無法轉身離開。

佳瑜帶龍向東等人進駐動物中心，人工心臟要做第一例動物實驗，眾人十分興奮，卻因歐陽真予和王海明合同談不攏而被叫停，佳瑜只好去調停兩人矛盾。
秦大中接診一名冠脈堵塞的病人錢守義，錢守義是體檢查出堵塞，平時並未發病，打算做介入支架，他是鐵杆球迷，提出當晚要離開醫院去看球賽，還用兩張球票誘惑秦大中一起，秦大中咬牙拒絕……廖小波發現錢守義失蹤，追到停車場看到秦大中和錢守義正要溜出去看球，廖小波氣的半死，錢守義表明是自願離院，和他人無關，並寫了請假條，沒想到去看球路上，錢守義突然發作心絞痛。
佳瑜提出給錢守義做搭橋手術的同時做減重手術，錢守義過度肥胖，只有做減重手術，才能保證橋血管長期通暢，錢守義動心，提出只要免費，他就放秦大中一馬，佳瑜為組織一場免費手術再次奔波，葉弈明暗中幫忙，錢守義手術成功。

重病組收治永存動脈幹患者陳小雨，這種病最佳手術期是嬰兒期，但小雨已經5歲，手術風險極大，之所以拖到現在，是因為小雨父母離婚，由鄉下的姥爺撫養長大，姥爺努力打工才攢夠手術費，擔心自己耽誤了孫女病情，佳瑜不忍告知實情。
吳敏敏的男友楊銳策劃驚喜求婚，吳敏敏感到幸福，答應了求婚，然而這一天，她在醫院僻靜處撿到一個患有cantrell五聯症的棄嬰。
佳瑜為小雨手術，雖然手術成功，但小雨卻因肺動脈高壓危象，死在了監護室，姥爺悲痛欲絕，佳瑜同情卻無可奈何。吳敏敏協助民警辦案，從醫院聽到的隻言片語，拼湊出尋找棄嬰母親的線索：附近一名精神失常的流浪女。但這番尋找，卻間接導致流浪女被車撞死，吳敏敏自責不已。歐陽真予無法違背本性，在競聘會上沒有替小王大夫投票，她相信小王能理解她的決定。
吳敏敏將流浪女的故事告訴佳瑜，這個精神失常的女人並不是拋棄孩子，而是用自己的生命換來了孩子‘生’的機會，吳敏敏提議給棄嬰做公益手術，佳瑜同意。

趙晉安雖然搬到佳瑜的出租房，兩人卻一直分房睡，唐佳瑜無法真的接受他，令趙晉安苦惱，特意安排了婚姻諮詢，收效甚微。
吳敏敏因為照顧棄嬰，錯過了接未來公婆的飛機，被未婚夫楊銳責怪，楊銳要吳敏敏請假陪他和家人去三亞度假，吳敏敏為難。
歐陽真予和小王約會，小王旁敲側擊的打聽競聘結果，令歐陽感到不適。 趙晉安質問唐佳瑜為何不能像他一樣，努力嘗試挽救婚姻，唐佳瑜說出真心話，出事以來，趙晉安並未坦白，他們婚姻中的毒瘤仍然存在。
李家河手術一番波折，終於成功保住性命。
趙晉安鼓起勇氣坦白了出軌的事，夫妻兩人終於坦誠相待，解開心結。 競聘結果出來了，小王發現沒評上，竟然和歐陽分手，原來他和歐陽談戀愛，就是為了讓歐陽投票，這番話被歐陽意外聽到，深受傷害。
葉弈明在電梯裡碰到趙晉安和唐佳瑜，趙晉安故意巧妙的告知葉弈明，他們夫妻已經和好如初……

歐陽真予被分手，佳瑜關懷問候，歐陽嘴硬的說沒事。吳敏敏也被分手，她打算放低姿態來挽回這段感情。佳瑜和趙晉安關係好轉，趙晉安辭掉國外工作，準備定居國內，這時，他接到了一個電話，是第三者于夢打來的……
急診來了一個特殊外傷，婚禮現場發生天然氣爆炸，新娘汪月和來阻婚的前男友劉東被一根鋼筋穿透，成了‘連體人’，兩人都是致命傷，無論救哪個，都必須放棄另一個，讓佳瑜等人傷透了腦筋。
于夢從國外飛來尋趙晉安，要再續前情，被趙晉安拒絕，兩人不歡而散。 歐陽在食堂遭遇小王和新女友。王海明和歐陽真予鬧翻，良心發現去找歐陽道歉，卻遇到歐陽躲在後院抹眼淚，王海明的反應令兩人關係更僵。
吳敏敏和楊銳見面，兩人同時提出複合，皆大歡喜，但楊銳吐露對吳敏敏職業的真實看法，他瞧不起護士，還打算讓敏敏婚後辭職，吳敏敏驚訝又失望，這一次是她主動提了分手。
歐陽真予終於不再嘴硬，跟佳瑜說出真實感受，她失戀了。

趙晉安過生日，佳瑜給他買了蛋糕，於夢也給他買了蛋糕，嚇的趙晉安一身冷汗，只得答應去見於夢。
因主動脈夾層入院的王保衛病情驟變，需要緊急手術，葉弈明休息，麻醉是剛升主治的年輕醫生，經驗不足。劉灃接到疾控中心電話，王保衛被查出是中東呼吸綜合征Mers的密接者，劉灃立刻封閉手術室，全院隔離消殺，歐陽真予也趕來現場督戰。手術室內，醫生們得知消息，雖然忐忑，但依然堅持手術。
葉弈明和黎櫻見面，黎櫻大膽表白。這時，葉弈明得知醫院出事，立刻趕回，並主動進入感染區，一是為了病人的安全，二是他要陪在佳瑜身邊。
手術成功，葉弈明和佳瑜留下看護病人，在手術室中葉弈明告訴佳瑜，會一直陪著她。
葉弈明還是拒絕了黎櫻，他心裡已經有了佳瑜，無法違背本心。而被逼到絕路的趙晉安，也做好了和於夢徹底切斷關係的準備。
歐陽真予回家，母親來探親，歐媽媽提出要見她男朋友，已經分手的歐陽風中淩亂。

重病組接診患三尖瓣閉鎖的5歲男孩趙亮亮，亮亮的父親趙學武對他疏於照顧，總是不見人影，還欠了住院費，佳瑜對趙學武印象極差。歐媽媽來重病組拜訪，眾人其樂融融，歐陽告訴佳瑜，歐媽媽要見她‘男友’，不知該怎麼辦，佳瑜讓她用兩人吵架的藉口推脫過去，然而弄巧成拙，歐媽媽把王海明誤認成歐陽男友，還私自約王海明一起吃飯……
趙亮亮病情加重，佳瑜讓江百列‘押’趙學武去繳費，免得他又不見人影，百列發現了趙學武的苦衷，原來他母親和兒子同時住院，且都需要手術，趙學武忙於籌錢和兩邊陪伴，才造成誤會，眾人得知後不禁唏噓，佳瑜也對趙學武改觀。
葉弈明意外發現趙晉安去酒店……醉酒的趙晉安吐露心聲，葉弈明氣憤不已，要趙晉安別再傷害佳瑜，趙晉安說已經決定把真相告訴佳瑜。
江百列缺錢，做英文翻譯兼職，遇到舊日同學陳周，陳周在藥企工作，收入頗豐，令百列有些羡慕。
趙晉安對佳瑜和盤托出真相……

趙晉安坦白，佳瑜和他鬧翻，搬到醫院值班室住，雖然她照常上班，但重病組的人都看出端倪，十分擔心她。人工心臟的動物實驗完成藥監局要求的數量，要提交材料進入臨床試驗階段，為了讓王海明刪掉歐媽微信，歐陽真予答應替王海明整理材料，歐陽發現死亡的實驗動物中有一例有問題。
趙晉安和於夢斷絕關係，不甘心的於夢故意掛了佳瑜的專家號，在門診日前去挑釁，佳瑜直接叫來醫院保安……於夢忽然胸前區疼痛，佳瑜以為她裝病，但檢查之後發現，於夢竟患有左冠狀動脈異常起源於肺動脈合併動脈導管未閉……
於夢固執的要佳瑜替她做手術，她想用此舉向趙晉安證明，佳瑜並不愛他，真正愛他的只有自己。趙晉安央求佳瑜將於夢轉院，兩人心裡都明白，一旦佳瑜做了這個手術，他們的婚姻就走到了盡頭，葉弈明也勸佳瑜不要接這個手術，因為這對她是一種折磨。深夜，佳瑜回想起9年婚姻中的幸福與心酸，她做出了決定……

人工心臟提交質檢部門，如通過質檢，就可申請進入臨床實驗階段，劉灃從質檢局打聽到人工心臟資料良好，一切在向最好的方向發展。
王雪純因病情忽然加重而再次入院，上次給王雪純的移植供體被重新分配給別人，佳瑜對此一直內疚，重病組四處為王雪純尋找新供體，但希望渺茫，佳瑜想到可以用研發中的人工心臟來延續王雪純的生命，安全讓她撐到有供體出現的那一天，但人工心臟尚未進入臨床，只能以人道主義豁免的方式手術，需要諸多手續，重病組分別行動。
宋保德去參加會議，得到瑞士人工心臟要進軍中國市場的消息，對方正在尋找合作夥伴，對安和醫院很感興趣。
人道主義豁免手術的手續辦完，只等質檢通過就可實施手術，這時卻傳來壞消息，質檢出了問題，人工心臟有缺陷，暫時不能用於人體。
王雪純心臟驟停，眾人都知無藥可救，佳瑜卻不肯放棄，撲上去給王雪純做起心臟按壓……

王雪純昏迷，佳瑜給她上ECMO續命，除非找到移植供體或迅速修復人工心臟的設計缺陷，否則王雪純難逃一死。劉灃震怒，歐陽也認為佳瑜此舉太過冒險，但佳瑜告訴歐陽，她向王雪純保證過，要信守承諾。
王海明查找設計缺陷，但毫無線索。
福利院告知有人要收養棄嬰，吳敏敏失落，龍向東覺察出吳敏敏的感情變化。 王雪純腎衰，上了血濾機，她全靠機器維持生命。佳瑜沒日沒夜的工作，葉弈明擔心，佳瑜對這名病人的執著已經失控。
這例實驗動物是江百列負責的，百列自責沒及時發現問題。
眾人絕望之際，王雪純供體忽然匹配成功！
佳瑜大喜，派秦大中和江百列去取移植供體，但供體出了問題，無法移植，王雪純多器官衰竭，命懸一線……佳瑜拼盡全力，不惜去求宋保德，願意讓出中心主任職位，只要宋保德能搞來國外人工心臟救治雪純，但每一條路都走不通。
吳敏敏決定收養棄嬰，江百列無法承受自責，決定辭職去藥企工作。

王雪純的死令佳瑜大受打擊，她請假後斷聯，眾人擔心，尤其是葉弈明，但誰都不知道唐佳瑜去了哪兒。宋保德成了代理主任，在科室吹毛求疵，重病組不吃他這套，雙方針尖對麥芒。
江百列去藥企報到，他對一切感到新奇，陳周熱情的幫助他。
廖小波發現宋保德接電話時神情詭秘，略施小計，從陳漢文處知道了宋保德的秘密：宋保德為了評金刀獎，找仲介想在國外發論文，卻被仲介騙了，他不願讓外人知道此事，害怕丟臉。
秦大中發現了李成海屢屢遭遇生死一刻的原因：他想自殺。李成海坦白，他和老伴兒吵架離家出走，老伴兒犯病獨自一人死在家裡，李成海無法原諒自己，秦大中勸他要珍惜生命。
陳周挖百列來藥企，是想多個幫手助自己升職，沒想到反被百列拖後腿，陳周一番刺耳的話，讓百列意識到自己真的離開醫院了。
歐陽告訴葉弈明佳瑜下落，西藏某縣城……葉弈明來到旺達醫院，和從手術室出來的唐佳瑜相遇。

佳瑜來此地已有數日，西藏因為高海拔和醫療落後，成為全國先心病高發地，佳瑜氣色精神都好，見到葉弈明十分開心，只是她變得有點迷信，提出要去好運山祈願，讓葉弈明有點擔心。
百列得到老闆贊許，陳周放下身段來示好，百列不記仇，兩人一起攻克銷售新器械上的難題……
旺達醫院來了一個主動脈鈣化的病人多吉，手術風險極高，葉弈明以為佳瑜會像以前一樣挑戰極限，但佳瑜卻說無法手術，葉弈明質問佳瑜是否因為王雪純的事對手術‘怯台’？這對執掌重病組的她來說是致命的，佳瑜一口否認，葉弈明追問不休，佳瑜這才說出真話。
公司食堂有人倒地，之前曾吃下魚刺，百列判斷可能是魚刺穿透食管紮入大動脈，有生命危險，百列放棄銷售會議，執意和救護車一同前往醫院，手術醫生證實了他的猜想，百列明白自己最想做的仍是外科醫生，決定重返醫院。
旺達，手術成功了，佳瑜告訴葉弈明，該回家了。

從西藏回來的佳瑜和葉弈明親近不少，兩人都被對方吸引。
王海明找到了修復人工心臟缺陷的辦法，但一個進口零件又斷貨了，必須找到國產替代品，王海明想到歐陽曾建議他早做準備，不禁懊悔，他找出歐陽當時給他的一家國產公司資料，卻被告知對方已和仁外醫院簽署排外合作協定。仁外的人工心臟研發由顧英雄負責，想到要和顧主任打交道，佳瑜發怵，顧英雄提出一道難題，只有佳瑜解題，他才願意考慮合作的事。
王海明找到另一家進口公司願意供貨，卻險些中圈套，好在歐陽及時阻止了他，王海明越來越信任歐陽。
蔣文芳介入手術失敗，必須開胸修補，宋保德對手術沒把握，在病人安全和自己面子之間，他選擇了前者，去找佳瑜求助……佳瑜受到啟發，鼓起勇氣去找顧英雄，果然得到了顧英雄的幫助，顧英雄告訴佳瑜，兩人的輸贏並不重要，重要的是研發出中國自己的人工心臟。
佳瑜把主刀位子還給宋保德，自己甘當一助，為他保駕護航，兩人關係破冰。

人工心臟研發重啟，王海明對歐陽態度驟然變好，令歐陽感到奇怪。
葉弈明的親姐葉弈嵐從外地回來，她是婦產科醫生，婦產科收治一名子宮平滑肌瘤患者屈建紅，肌瘤從子宮一路長到心臟，葉弈嵐借機找佳瑜來會診，她早從醫院各大微信群裡知道佳瑜和葉弈明的緋聞，想見見弟弟迷戀的這名女醫生。
黎櫻得了急性闌尾炎，住進安和醫院手術，葉弈明幫忙照顧，黎櫻更加迷戀葉弈明。
佳瑜提出屈建紅的手術方案，葉弈嵐覺得佳瑜太過強勢，並不適合弟弟，她更喜歡黎櫻，葉弈明提醒大姐不要摻和他的私事。
屈建紅手術，葉弈嵐在手術室故意說弟弟的女朋友是黎櫻，他們全家都喜歡，她是說給佳瑜聽的，表明態度。佳瑜心裡雖亂，但手下仍專心做手術。
手術結束後，葉弈明警告大姐不要再管他的感情事，葉弈嵐卻反過來勸他，佳瑜並不適合他，葉弈明表示自己喜歡誰自己很清楚。葉弈明去找佳瑜澄清，佳瑜態度冷淡，建議兩人保持工作關係。 佳瑜離開，葉弈明失落。

佳瑜和葉弈明關係疏遠，心情不佳。廖小波收治一個病人，一看CT片就驚呼唐主任一定會喜歡，原來這是一例極為罕見的異位心臟移植後患者，她叫許覓，是攝影師，十年前在國外接受了異位心臟移植，現在胸腔裡有兩顆心臟。
許覓因服用移植後的免疫抑制劑，反復感染EB病毒，這次來就是找重病組想辦法，佳瑜給她做了全面檢查，發現她原本的心臟已經復原，只要摘除當年移植的那顆心，就可以恢復健康。
吳敏敏將孩子交給李丹蕊，失落傷心，龍向東來安慰她，兩人第一次擁抱了。
佳瑜給許覓手術，許覓從兩顆心變回了一顆心，然而她要等的人卻沒有等到。葉弈明約黎櫻攤牌，說明自己只喜歡唐佳瑜，請黎櫻不要再浪費時間，黎櫻傷心離開。葉弈明打電話給佳瑜，卻聯繫不上。
原來佳瑜沒有血緣關係的妹妹徐江月住院了，陪徐江月來醫院的，正是佳瑜的親生母親尤海莉。

佳瑜和徐江月姐妹相見，態度冷淡，徐江月懷孕了，胎兒被查出嚴重主動脈瓣狹窄，佳瑜建議引產，江月卻堅持保胎，葉弈嵐對佳瑜的冷漠態度不解。佳瑜回憶起童年往事：8歲父親去世，隔年母親再嫁，繼父帶來沒有血緣關係的妹妹，江月體弱，尤海莉對江月比對佳瑜還好，佳瑜在家裡像是個外人，她18歲考上大學就離開了家，這是她心裡的一根刺。
龍向東喜歡上了吳敏敏，敏敏前男友楊銳來找茬，龍向東挺身而出，敏敏內心認定龍向東。
葉弈明偷偷將宮內手術的視頻資料放到佳瑜辦公室。
佳瑜一邊看視頻資料，一邊苦練宮內手術技巧，卻被尤海莉誤會遲遲不手術，佳瑜壓抑多時的怨氣洶湧而出，她怨恨母親為了物質再嫁，更怨恨母親棄她于不顧……尤海莉一時情急打了佳瑜一巴掌，葉弈明看到了這一切，追了上去……
宮內手術成功，尤海莉來找佳瑜道歉，佳瑜冷漠離開。
葉弈明想跟佳瑜表白，但傷痕累累的佳瑜卻真的累了。

歐陽真予和王海明‘約會’，發現了王海明的秘密，他追求護士是假，想挽回上次被歐陽拒絕的面子是真，歐陽決定將計就計，整一下王海明。
周琳得到本月最美志願者獎，可以去為孤寡老人做簡單的心裡疏導工作。 林雙花和王亞萍來到安和醫院，王亞萍在門診大廳犯病，導醫周琳幫忙聯繫重病組，王亞萍得了心外膜血管肉瘤，多年來她都當成是冠心病在吃藥，現在腫瘤已經大到壓迫心臟，必須儘快手術，林雙花和王亞萍身份詭秘，似乎是從家裡逃出來的，佳瑜告知必須通知家屬，林雙花這才說了實話……
王亞萍的丈夫女兒趕來，將林雙花趕出病房，林雙花求佳瑜在手術後告訴她王亞萍情況，她們是從小一起長大的好友，佳瑜同意了。
劉灃發現周琳在醫院做志願者，覺得周琳這樣會被他人誤解，以為副院長夫人故意表現，影響他的仕途，擅自替周琳辭去了志願者一職，周琳這次真的生氣了，她向劉灃提出了分居。
手術成功，林雙花一人繼續踏上了她和王亞萍約好的旅程。

江百列在急診‘撿’了一個患陳舊性心肌梗死的流浪老人，老人患有阿爾茲海默症，記不起自己的親屬和姓名，江百列堅持將老人轉入心外科治療。眾人從檢查結果看出老人已經沒救，佳瑜卻同意百列做老人的管床醫生。
秦大中談戀愛談的老樹開花，廖小波擔心他受騙，但又不會表達，只能故意說些刻薄話，結果兩人鬧僵了。
安和醫院來了職業醫鬧，歐陽是處理這方面的專家，幾招便搞定了領頭來鬧的姚大強，姚大強用假彈簧刀嚇唬歐陽，卻被王海明當真，王海明不顧安危，上前奪刀……王海明的舉動讓歐陽又生氣又有些心動，她讓佳瑜去幫她問清楚，佳瑜做了一回神助攻，王海明和歐陽終於明白是真的喜歡彼此。
周琳找劉灃攤牌，她過的很不開心，甚至被診斷過抑鬱症，劉灃這才意識到自己不是個好丈夫。
出租房停電，葉弈明和佳瑜坦誠相待，再次走近彼此，但內心疲憊的佳瑜不敢開啟一段新感情，她提出兩人還做好朋友。

徐江月提前臨盆，產下一子，孩子身體太弱無法耐受手術，唯有熬過一夜，才能決定是否手術，徐江月將孩子託付給佳瑜。佳瑜對尤海莉仍冷言冷語，江月看在眼裡。
新生兒ICU門外，佳瑜遇到獨自來看孩子的徐江月，江月把多年來尤海莉默默守護的秘密告訴佳瑜，佳瑜這才知道自己誤會了母親多年，就在這時，孩子突然心臟驟停……
一番波折，孩子手術成功，佳瑜也終於和母親解開心結，擁抱在一起。尤海莉看出佳瑜和葉弈明感情受阻，她鼓勵佳瑜要抓住幸福。佳瑜鼓起勇氣去找葉弈明，結果卻碰上了葉弈嵐，葉弈嵐的一番話，又讓佳瑜猶豫了……
除夕之夜，王海明和歐陽真予弄假成真，龍向東和吳敏敏終於牽手，人人都沉浸在幸福美滿中，只有佳瑜形單影隻。葉弈明趕來，他告訴佳瑜，只要能繼續陪在她身邊就好，他不在強求兩人一定要在一起，佳瑜終於展開笑顏。
轉眼半年過去，全院都知道佳瑜和葉弈明互相喜歡，但他們的關係仍卡在‘朋友’這一層。

半年後，人工心臟通過動物實驗，等臨床實驗的批文，王海明公司獲注資，要搬出安和，歐陽依依不捨，兩人現在已是情侶。龍向東買的求婚戒指掉在王海明處，被歐陽看到，誤以為王海明要向她求婚。
重病組收治著名排球運動員肖代勝，他被診斷為馬凡綜合征，手術後就要宣佈退役，眾人以為他會不舍，沒想到肖代勝態度瀟灑，說不想再做運動員，想過普通人生活。
佳瑜終於知道葉弈明要出國進修的事。
龍向東找回戒指，向吳敏敏求婚，歐陽真予不知情，還在煩惱如何回應王海明的‘求婚’，啼笑皆非。
手術日，佳瑜通過麻醉排班表，才發現葉弈明出國進修是假。
這是劉灃和歐陽等人攛掇葉弈明編的局，目的在於刺激佳瑜，讓兩人能對彼此坦白感情，佳瑜去質問葉弈明，兩人一言不合吵翻，葉弈明對佳瑜失望。
上海一家私立醫院想聘葉弈明去做麻醉科主任，厭倦了等待的葉弈明答應了。

人工心臟臨床批文下來了，重病組開始尋找合適的受試者。
葉弈明辭職，劉灃使出十八般武藝挽留，但葉弈明去意已決。令眾人疑惑的是，對於這次葉弈明真的離開，佳瑜表現的異常冷靜，不像上次假進修那樣傷感不舍。
龍向東和吳敏敏宣佈婚訊，眾人祝賀，歐陽這才知道自己白擔心一場，王海明根本沒打算求婚，她竟有幾分失落，王海明發現歐陽情緒不對，一番迂回後，兩人終於互相坦陳，並打算用他們自己的節奏好好談場戀愛。
葉振江入院，他是葉弈明的父親，來做二次換瓣，同時他也是個帕金森患者，葉振江指定佳瑜為主刀醫生，根據葉振江的病情，佳瑜決定為他做TAVI瓣中瓣介入手術。
葉振江和佳瑜說實話，他之所以來找佳瑜做手術，就是為了讓佳瑜留住葉弈明，佳瑜卻說她支持葉弈明的決定，因為她理解葉弈明想要追求的職業理想，她不想讓葉弈明有遺憾，葉振江明白佳瑜是真的愛葉弈明。
葉弈明去找佳瑜，兩人放下芥蒂，依依不捨，但又明白即將分離。

果農林德栓入院，他患擴心病晚期，將是人工心臟的首例受試者，林德栓的女兒林美玉陪同前來，佳瑜向美玉說明人工心臟工作原理，希望能儘快手術，但美玉要等在非洲務工的弟弟回國，手術只得延期。
林德栓病情急轉直下，必須馬上手術，佳瑜趕回醫院，仁外醫院的人工心臟也研發成功，顧英雄和唐佳瑜將分別開展他們的第一例人工心臟植入手術，兩人電話互相鼓勵。
中國自主研發的人工心臟手術成功！這台由葉弈明擔任麻醉，佳瑜擔任主刀的手術，將是他們終身難忘的一台手術。佳瑜救回了美玉的父親，也治癒了她內心對童年喪父的陰影，這是她成為心外醫生的原因：拯救病人，不讓他們的親人傷心。
劉灃要佳瑜主持人工心臟的記者會，葉弈明的飛機也是這一天，兩人在記者會現場無聲的告別，看著葉弈明消失在會場門外，佳瑜終於明白了自己的心，她不能沒有葉弈明，葉弈明也不能沒有她。
佳瑜趕到機場，但航班已經起飛，兩人是否最終還是錯過？