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 ?
Shaun a du mal à s'adapter à Charlie, une étudiante nouvellement arrivée dans l'équipe, qui interfère un peu trop dans la relation entre un patient et sa fille. Park doit procéder à une intervention délicate sur un patient atteint d'une tumeur au cerveau. De leur côté, Lea et Morgan trouvent leurs marques en tant que mères...