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 une femme enceinte de sextuplés arrive à l'hôpital, le Dr. Marcus Andrews doit diviser les médecins en équipes pour assurer la santé et la sécurité de cet accouchement à risque. Pendant ce temps, Shaun et Lea discutent de la possibilité de fonder une famille.