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 ?
L'équipe soigne une adolescente, gymnaste, qui souffre de complications à la suite de son entraînement intensif. Pendant ce temps, Shaun rencontre les parents de Lea, pour la première fois.