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 ?
Quand un patient souffrant d'anorexie ne parvient pas au poids nécessaire pour survivre à une opération cardiaque, Claire suggère de réaliser une opération expérimentale à laquelle le Dr Melendez est fermement opposé. Pendant ce temps, Shaun et Lea changent les termes de leur relation actuelle.