Le staff de l'hôpital Knickerbocker, des chirurgiens aux infirmières, doit repousser les limites de la médecine dans un environnement où le taux de mortalité a soudainement et inexplicablement augmenté...
Diplômée de la Fac de médecine, Emily Owens est heureuse d'entrer enfin dans l'âge adulte. Elle est persuadée qu'en devenant interne, elle passera à la prochaine étape de sa vie. Mais elle découvre que l'hôpital est la version adulte du lycée où toutes les castes se regroupent à nouveau...
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 ?
Le Dr William Rush exerce son métier tout en étant rattaché à aucun hôpital, n'accepte que le cash, peut être très discret et passe des soirées endiablées avec ses patients. Tout va bien jusqu'à ce qu'une ancienne conquête refasse surface. Sa conscience commence alors à le travailler.
Médecin au Chastain Memorial à Atlanta, le Dr Conrad Hawkins jongle entre un patron manquant d'éthique et le bien-être de ses patients. Talentueux mais quelque peu arrogant, il n'hésite pas à contourner et dénoncer le système parfois injuste des milieux hospitaliers.
L'hôpital New Amsterdam a la particularité de traiter, sous le même toit, des patients souffrant d'Ebola, des prisonniers d'un pénitencier de haute sécurité et le Président des États-Unis. Cet établissement public sous-financé est bouleversé par l'arrivée à sa tête d'un nouveau directeur.
Le professeur Daniel Pierce, un neuroscientifique excentrique et paranoïaque qui enseigne à l'université, aide le gouvernement à résoudre des enquêtes complexes. Il fait équipe avec une de ses anciennes élèves, Kate Moretti, responsable de son recrutement au sein du FBI...