Shaun Murphy, un joven cirujano con autismo y síndrome de savant, se traslada desde una tranquila vida en el campo para incorporarse a la unidad quirúrgica de un prestigioso hospital. Solo en el mundo e incapaz de conectar con quienes le rodean a nivel personal, Shaun usa sus extraordinarias dotes médicas para salvar vidas y desafiar el escepticismo de sus colegas.