五十嵐唯織（窪田正孝）は“写真には必ず真実が映る”と信じる放射線技師。アメリカで最も権威ある放射線科医から才能を認められた唯織は、帰国後ずっと思いを寄せる幼なじみの甘春杏（本田翼）が放射線科医として勤務する甘春総合病院に採用される。 初出勤の日、唯織はバスで甘春総合病院へと向かう。バスには、唯織と共に採用された新人放射線技師の広瀬裕乃（広瀬アリス）の姿もあった。その途中、バス運転手・天野（春海四方）の異変に気づいた唯織は、駆けつけた救急隊員に血管造影ができる病院への搬送を指示する。 天野は甘春総合病院に搬送される。受け入れたのは救急担当の整形外科医・辻村駿太郎（鈴木伸之）。だが天野は、自力で立てるほど元気だった。 放射線科は、診療部長兼放射線科長の鏑木安富（浅野和之）のもと、ギャンブル好きの小野寺俊夫（遠藤憲一）、男勝りな独身女子・黒羽たまき（山口紗弥加）らが放射線技師として働いている。彼らの間では、唯織が病院長・大森渚（和久井映見）の隠し子ではないか、というウワサが・・・。 唯織は、バスの一件で遅刻しながらも杏と再会を果たす。だが杏は、唯織のことなどまったく覚えていなかった。 そんな折、甘春総合病院に世界的な写真家・菊島亨（イッセー尾形）が搬送される。頭痛を訴える菊島の頭部MRI検査を行う小野寺たち。しかし、画像の左上が黒く抜け欠損していて・・・。

唯織（窪田正孝）は、病院長の渚（和久井映見）から、放射線科医として働く気はないのか、と問われる。だが唯織は、医師免許を取ったのは放射線技師として働く上で病気について深く知った方がいいと思ったから、と言って断る。唯織の思いを受け止めた渚は、周囲に医者であることがバレないように、と釘を刺さした。 技師長の小野寺（遠藤憲一）は、妻から離婚を突きつけられていた。膝の痛みを訴える少年・健太郎（石田星空）のレントゲン撮影を行った際、離婚したら会えなくなるかもしれない息子のことを思い出す小野寺。辻村（鈴木伸之）と共に健太郎の画像の読影をした杏（本田翼）は、成長痛の可能性が高いことからしばらく経過を見ることに・・・。 唯織と裕乃（広瀬アリス）は、MRI検査にも関わらず携帯電話を手放そうとしない富恵（宮田早苗）に手を焼く。閉所恐怖症だという彼女は、保存してある愛犬の写真を見せ、一緒でないと入れないと騒ぎ立てた。そのとき唯織は、かつて杏が捨て犬の手当てをしたことを思い出す。杏がそれを覚えていれば、自分のことも思い出すかもしれないと考える唯織。 健太郎に会った杏は、成長痛のことを話す。そこで健太郎は、母子家庭で仕事ばかりしている母・美佐子（中越典子）にかまってほしくて大げさに痛がったことを打ち明ける。病院を出た健太郎は、美佐子と共にバスを待っていたが、そこで美佐子が突然倒れ・・・。

唯織（窪田正孝）は、甘春総合病院の放射線科入局説明会で挨拶をする杏（本田翼）の姿を見に行く。堂々と話す杏に見とれる唯織。しかし、杏が整形外科医の辻村（鈴木伸之）と食事に行ったことを偶然知り、ショックを受ける・・・。 同じ頃、裕乃（広瀬アリス）はマンモグラフィ検査に苦戦していた。そこに、結婚を控えた女性誌編集者・葉山今日子（内山理名）がやってくる。今日子は、母と祖母がガンに罹患していることから毎年検査を受けていた。不安そうな今日子を和ませようと話しかける裕乃。だが、それを聞いていたたまき（山口紗弥加）から「ここはおしゃべりを楽しむ場所じゃない」と叱られてしまう。 今日子は、日本人に多いデンスブレスト（＝乳腺密度が濃い）の女性だった。読影した杏は、鏑木（浅野和之）に相談したものの、病変が見つからないことから『異常なし』との診断結果を下す。 一方たまきは、友人から相談されたと言って、杏に1枚のマンモ画像を見せる。杏は、右胸にある腫瘤が悪性の可能性を否定できない、として再検査をした方がいい、とたまきに伝える。そんな中、唯織は今日子のマンモ画像に目を止める。何かに気づいた唯織は今日子の後を追いかけ、なるべく早く超音波検査を受けてほしい、と伝えた。 その夜、たまきは裕乃に声をかけ、自ら被検者となってマンモグラフィ検査の練習をさせる。するとたまきは、その画像をこっそり持ち帰り・・・。

唯織（窪田正孝）は、杏（本田翼）と偶然出くわす。杏は、友人を誘って飲みに行った帰りだった。公園で杏を介抱した唯織は、彼女が以前、股関節痛と診断した男性患者のことを気にかけていると知る。画像所見と血液検査の結果が合わないからだった。杏の力になろうと早速動き出す唯織。 あくる日、甘春総合病院にロックバンドでギターを弾いている大学生・坂元美月がやってくる。美月は、右肩の痛みを訴えていたが、検査をしてもその原因は特定できなかった。それを受け、整形外科の辻村（鈴木伸之）は、しばらく様子を見ると美月に伝える。 診察を終え、慌ててバンドの練習に向かおうとした美月は、病院の廊下で裕乃（広瀬アリス）とぶつかる。その際、落ちたスマホ画面から、美月がある曲を聴いていたことを知る裕乃。その曲は、高校時代バスケットボールに打ち込み、全国大会を目指していた裕乃にとっても、それは大切な、そして苦い思い出の詰まった「FLY AGAIN」と言う曲だった。裕乃は、プロデビューするという夢こそ破れたが、大好きな仲間たちと行う最後のライブを成功させたいと願う美月に、かつての自分の姿を重ね合わせる。 そんな折、唯織は患者の情報を盗み見たことを鏑木（浅野和之）から叱責されるが・・・。

唯織（窪田正孝）は杏（本田翼）から、あるCT画像の意見を求められる。画像をのぞき込んだ唯織は、杏との距離が近いことに照れて・・・。 裕乃（広瀬アリス）は威能（丸山智己）が遺体画像を見ていたことに驚く。実は威能はCTやMRIを使って遺体の死因を究明するオートプシー・イメージング、通称『Ai』と呼ばれる死亡時画像診断のスペシャリストだった。鏑木（浅野和之）は放射線科の受診患者増加などを理由にAiの受け入れを最小限にとどめようと提案。だが、院長の渚（和久井映見）はAiと解剖を組み合わせることは医療界全体の未来にとって必要だと考えていた。 そんな折、ラジエーションハウスに、公園で倒れている所を発見され、その後死亡が確認された美しい顔の少年・藤本直樹（南出凌嘉）のAi依頼が届く。第一発見者は直樹とキャッチボールをするために公園に来たという弟の雄太（斎藤汰鷹）。救急通報をしたのは藤本家の近所に住む少年・山村肇（小林喜日）だった。 辻村（鈴木伸之）は心臓付近に擦過傷が見られたことから、胸骨の未発達な子どもの胸に衝撃が加わることで起こる心臓震盪（しんとう）の可能性に言及した。直樹は上に向かってボールを投げてそれをキャッチしていた、という目撃情報もあった。だが、直樹の父母、勝彦（三浦誠己）と歩美（森脇英理子）は、小野寺（遠藤憲一）らの説得にも耳を貸さずAiをかたくなに拒否。周囲は虐待死を隠ぺいするためだと疑い始め・・・。

唯織（窪田正孝）は、杏（本田翼）と辻村（鈴木伸之）がある小説の話で盛り上がっているところを目撃する。その小説とは、鏑木（浅野和之）が取材協力した医療小説だった。さっそくその小説を読み始める唯織。 同じころ、鏑木は、院長の渚（和久井映見）に会い、放射線技師の役割を超えた唯織の行為は医師法に抵触する可能性があり、憂慮すべき事態だと告げる。それに対して、唯織は技師としての所見を述べているに過ぎない、と返す渚。そこで、問題が起きた場合は渚が責任を取るという言質を得た鏑木は、軒下（浜野謙太）に接触し、唯織の行動を監視するよう命じる。 そんな折、公園で遊んでいて手すりから落下し、腹部を強打した女の子・沙里が救急搬送されてくる。腹部CTの依頼を受ける小野寺（遠藤憲一）や、たまき（山口紗弥加）たちラジエーションハウスの面々。CT画像を見た杏は、脾臓（ひぞう）の出血を確認し、将来、傷口が目立たなくて済むように画像診断装置で患者の体の中を透かして見ながら治療を行うIVR＜画像下治療＞による止血を提案する。裕乃（広瀬アリス）たちも沙里への負担が少ないIVRを期待していた。ところが鏑木は、IVRではなく開腹手術をするよう命じ・・・。