Shaun Murphy (Freddie Highmore) é um jovem cirurgião com síndrome de Savant que se muda de uma vida tranquila no interior para se juntar à unidade cirúrgica de um hospital de prestígio. Sozinho no mundo e incapaz de se conectar pessoalmente com aqueles que o rodeiam, Shaun usa seus dons médicos extraordinários para conquistar seus colegas e salvar as vidas dos pacientes.