Son esprit est un mystère, ses méthodes sont un miracle.
Atteint du syndrome d'Asperger ainsi que de celui du savant, le Dr Shaun Murphy rejoint un prestigieux hôpital. Livré à lui-même, il éprouve des difficultés à socialiser. Mais en mettant son incroyable don au service de ses patients, ce jeune prodige divise le personnel médical. Saura-t-il être à la hauteur de sa mission ?
Nigel et Diane sont les parents d'une petite fille née avec une anomalie congénitale. Le bébé a besoin d'une opération de toute urgence. Est-ce que les parents vont accepter cette opération qui peut mettre plus rapidement en péril l'existence de la fillette ? Face à ce cas, l'honnêteté absolue de Shaun provoque la colère du nouveau chef du département de chirurgie qui veut le garder comme simple résident.