ソウルの名門クァンヒ大学病院。院長に就任したパク・ジェヒョンは、新設予定の心臓血管センターをVIP対応にし、病院の利益を上げようと考えていた。そのため、まずは胸部外科へスター医師を呼ぶことで多くの患者を集めようと画策する。 その頃、韓国初の心臓移植手術を成功させるも、上司の医療ミスを指摘してクァンヒ大学病院から地方の第二病院へと左遷された医師チェ・ガングクは、田舎での暇な生活に不満を募らせていた。 ある日、ケガをしたガングクは、近くの病院で若き研修医イ・ウンソンの手当てを受ける。するとそこへ急患が運ばれてくるが、頼りないウンソンを見兼ねたガングクは、思わず彼に代わって応急処置をする。一方、実は医師であったガングクの的確な治療に感動したウンソンは、胸部外科医を志すことを決意。また、クァンヒ大を首席で卒業した研修医ナム・ヘソクも、父親であるパク院長の反対を押し切り、人手不足で過酷な胸部外科へ進むことを決める。こうしてウンソンとヘソクの2人だけが、クァンヒ大の胸部外科レジデントに志願した―。 その夜、偶然、交通事故を目撃したウンソン。患者の危険な状態を察知した彼は、以前ガングクが施した方法と同じ応急処置を試みるが・・・。

パク院長は、患者を集めるためのスター医師として、ガングクに白羽の矢を立てた。こうして胸部外科科長としてクァンヒ大学病院に戻ってきたガングクだが、胸部外科のレジデント面接を受けたウンソンとヘソクに、「医師としての素質に欠ける」と不採用を言い渡す。納得のいかない2人はガングクに詰め寄るが、彼の意志は変わらない。やがてウンソンとヘソクは、それぞれ病院の前でデモ行動を開始。 そんななか、循環器内科科長のキム・ジョンギルは、ヘソクにアメリカで最高とされる病院の内科修練医交換プログラムの推薦話を持ちかける。一方、胸部外科科長の座をガングクに奪われた医師ミン・ヨンギュは、彼を敵視し、何かと反発するように。また、人手不足にもかかわらず、ガングクがウンソンとヘソクを不採用にしたことを知ったレジデント、ペ・デロの不満と過労はピークに達し、後輩たちを連れてストライキを起こす。このためレジデントが1人もいなくなり、いつもにも増して医師不足になった胸部外科。先日、交通事故に遭った患者の容態が急変するなか、担当医のキム・テジュンは不倫関係にある麻酔科医チョ・ミナと共に夜を過ごしていた・・・。

クァンヒ大学病院の胸部外科科長ガングクは、ウンソンとヘソクのやる気を実感し、ようやく2人をレジデントとして迎えることに。そして、アメリカ研修の推薦話が父親であるパク院長の策略だと知ったヘソクは、渡米を断って胸部外科を選択する。ついに始まった胸部外科での過酷な日々。お人よしのウンソンとクールで合理的なヘソクは、互いに反発したり協力しながら奮闘していた。 ある時、2人は胸を刺された全身刺青のヤクザの傷口を手当てするよう任される。騒ぐヤクザを持ち前の気の強さで黙らせるヘソクと共に、ウンソンは左手を駆使した見事な技術で傷口を縫合。さらにウンソンは、自らが応急処置をして一命を救った初めての患者ピルジュを手厚く看病する。バスケットボール選手である彼をイメージしたテディベアを作ったり、選手生命を心配する彼のヒゲを剃って気分転換をさせてあげたり。だがその矢先、チームから解雇を言い渡されたピルジュが自殺未遂を起こす。どうしても彼を救いたいと、ピルジュの症状を調べ直すウンソン。やがてピルジュに別の病気があるのではと疑ったウンソンは、主治医テジュンの指示に反して彼を勝手にCT室へと運ぶ。しかし、それはウンソンの誤診で・・・。

後日、ヤクザ患者の症状にも疑いを持ったウンソンは、再びその患者をCT室へ。ウンソンと同じ疑問を抱きながらも彼の勝手な行動に反対するヘソクと、ウンソンに憤慨し病院から追い出すと言い放つテジュン。だが、ウンソンは2人の警告を無視してCTを撮影する。すると、ウンソンの予想通り、患者から大動脈腸管瘻が発見されたのだ。このため緊急のオペが始まる。ウンソンは手術を見学させてほしいと頼むが、プライドを傷つけられたテジュンによって追い出されてしまう。 一方、ヘソクは、ウンソンのようにテジュンを説得する勇気がなかった自分の無力さに、悔し涙をこぼす。ある日、ドラマの撮影中に不整脈で倒れた人気スターのイ・ドングォンが、クァンヒ大学病院に運び込まれた。そこで、幼なじみで初恋相手であるヘソクを見つけた彼は、昔と変わらず気が強い彼女に再び恋心を抱く。その頃、ガングクを目の敵にするヨンギュが、心臓血管センター長の座を狙うジョンギルに、ガングクを陥れるためのある計画を持ちかけていた。そんななか、心臓手術を受けるも費用を払えず退院できない少女スミンのために、ウンソンはバスケットボールのチャリティ試合をやろうとドングォンに提案する。

ドングォンの退院の日。偶然、ヘソクがドングォンにキスされている現場を目撃したウンソンは、ヘソクをからかう。しかし、それが彼女のファーストキスだったと知った彼は、唇を奪われたショックで呆然とするヘソクに、ウンソン特製オリジナルコーヒーをふるまって慰める。 一方、ヨンギュがガングクを陥れようと画策して行った、ある手術中に問題が発生。患者の肝機能の数値が高いため、人工心肺を外し、心臓を鼓動させたままでのOPCAB（オフポンプ冠動脈バイパス術）をしなければいけない状況になった。だが、これまでOPCABをやったことのないヨンギュは、極度の緊張から手が震え出し・・・。自分にとって初めての患者ピルジュの退院が決まり、医師としての喜びを噛み締めるウンソン。 そんななか、少女スミンの手術費を賭けたバスケットのチャリティ試合が開催される。ウンソンらレジデントチームはドングォンに得点を許すが、多くのファンとマスコミが詰めかけたおかげで寄付金が集まり、無事にスミンの退院が決まる。また、このことで病院の名が上がったと、パク院長も満面の笑みを浮かべる。やがてガングクは、ウンソンのがんばりを労って新米レジデント2人の歓迎会を開くことに。

ウンソンは、身寄りのない元従軍慰安婦の老女スンジンに手術の同意書にサインをしてもらい、新たに担当する患者への責任を感じていた。その頃、CMの撮影のため無断で病院を抜け出した女優スジンが、再び倒れてしまう・・・。 ある日、ヘソクをはじめとする胸部外科の面々が写真を撮影していることに気づいたウンソンは、自分も輪の中に入ろうとする。しかし、それはクァンヒ大学出身者の記念撮影だったため、地方の三流大学出身であるウンソンは仲間はずれにされる。激しい疎外感に苛まれる彼だが、たとえ「コルトン（バカ）」と言われようとも真の医師を目指すと固く誓い、なんとか気持ちを奮い立たせるのだった。 そんな折、術後で食欲のないスンジンのために、ウンソンはヨモギスープを作ってあげようと考え、夜にもかかわらずヨモギを探しに行く。そして、そのスープを口にしたスンジンは、幼い頃に母と飲んだヨモギスープの味を思い出し、涙を流しながら喜ぶ。一方、身体に傷痕が残るのを嫌がり、これまで手術を頑なに拒んできたスジンだが、残りの人生を楽しもうとするスンジンと、彼女を献身的に看病するウンソンの姿に心打たれて、ようやく手術を受けることを決意する。