故事发生在一家精神疾病疗养院中——梶木秀丸（笑福亭鹤瓶饰）曾经因为杀害了母亲和妻子而被判处了死刑，却奇迹般的在行刑的过程中死里逃生、阿中（绫野刚饰）曾经是平凡的上班族，却因为日益严重的幻听而遭人歧视，最终丢掉了工作人生一败涂地、由纪（小松菜奈饰）身为女子高中生，却强烈的抗拒去学校，整天把自己关在房间里做家里蹲，最终被忍无可忍的父母送进了疗养院。形形色色的病患居住在这里，每个人都带着悲惨的过去，彼此之间却形成了一种类似家人却胜似家人的特殊联结，可是，一宗凶杀案的发生打破了这好不容易才形成的平衡。
正当国内传出有医师想转业或出走之际，也有许多坚守岗位的重症医师，持续为台湾的医疗尽最大努力，长期耕耘下也吸引许多国外患者前来就医，寻求「一线生机」，包括约7、8个月大时就因罹患胆道闭锁症，被告知需接受肝脏移植手术的杜拜女童Iya；以及因罹患重海洋性贫血症，必须接受脐带血移植的马来西亚3岁女孩Mitsuki。
因罹患胆道闭锁症和妈妈一起待在病房中的Iya，开心地迎接爸爸到来。（图片提供／国家地理频道）国家地理频道《爱上真台湾：台湾医疗奇迹》纪录著一名来自杜拜的菲律宾裔女童Iya，还未到1岁就被诊断出罹患胆道闭锁症，这是一种阻碍胆汁从肝脏排往小肠的疾病，阻塞的胆管会使肝脏纤维化且逐渐丧失功能，导致皮肤呈现暗黄色的黄疸，治疗方式仅有肝脏移植一途。为了让同时患有心脏疾病的小小Iya可以顺利成长，Iya的妈妈独自带着她来台求助于高雄长庚纪念医院的外科医师陈肇隆。
陈肇隆医师以肝脏移植手术闻名于世，是亚洲第一位完成肝脏移植手术的成功者，其所带领的医疗团队拥有全球最高的5年肝脏移植存活率的佳绩。陈肇隆医师表示，Iya罹患的胆道闭锁症如果不经肝脏移植，可能仅有几个月的余命。幸运的是，经过器官捐赠比对后，发现Iya的表姑Aubrey符合捐赠资格，且经过详细的评估和手术治疗后，手术时年仅13个月大的Iya终于恢复健康，目前已返回杜拜家中。
3岁的重度地中海贫血患者Mitsuki在骨髓移植病房开怀大笑，对手术抱持乐观态度。（图片提供／国家地理频道）另一名来自马来西亚吉隆波的3岁女童Mitsuki，则是罹患罕见的重度海洋性贫血，骨髓无法正常制造血红蛋白，造成体内因缺乏正常的红血球细胞载运氧气而经常贫血，必须定期输血以维持生命，不过输血后仍需进行排铁治疗，降低输血对于身体器官所造成的副作用。由于海洋性贫血患者很容易心脏衰竭，很少人活过20岁。
为了让活泼可爱的Mitsuki能够健康成长，爸爸妈妈带着Mitsuki来台寻求林口长庚纪念医院儿童内科部江东和医师与其医疗团队的协助，进行非亲属脐带血移植手术。
移植手术前，Mitsuki必须先进行化学治疗，将个人免疫力降至零，而后为了避免感染必须独自待在隔离病房中，经常只能透过玻璃窗和爸爸妈妈泪眼相对，庞大的压力和身体不适，经常成为Mitsuki与妈妈争吵的导火线。不过，哭闹宣泄情绪之后，小小年纪就展现坚强意志力的Mitsuki，还是相当懂事地默默忍受痛苦的治疗过程。移植手术成功后，手中抱着Mitsuki的妈妈在踏出隔离病房前，语气轻松地说：「我们再也不要回来了！」显现过去几个月来，Mitsuki一家人的煎熬和磨难已过去。