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 ?
Les docteurs Melendez, Reznick et Brown s'attachent au souhait d'un patient de subir une opération qui l'empêcherait de donner suite à ses pulsions pédophiles. De son côté, Shaun reçoit une leçon d'empathie.