天才的なオペ技術を持つ帝都医大の脳外科医・藤木圭介（成田凌）。前途洋々な未来が待っていたはずの藤木はその日、同僚で恋人の研究医・八神妙子（桜庭ななみ）を病院の屋上から突き落として殺害したという“無実の罪（冤罪）”を着せられ、天才医師から一転、警察に追われる殺人犯へと転落する……。

２週間後――。妙子の殺害事件の捜査本部に一人の男が乗り込む。妙子の兄で元自衛官の八神拓郎（松岡昌宏）。刑事の筋川二平（和田聰宏）たちの制止を振り切り、ホワイトボードに容疑者として貼られた藤木の写真を見つけた拓郎は、妹の恋人だった藤木が犯人であることを確信。藤木への異常なまでの復讐に燃える……。

そんな中、逃亡を続ける藤木は、『鳴海健介』と名乗り、ある人物に会いに行くため、海洋観測船・第一海風丸にアルバイトとして搭乗しようとしていた。先輩観測員・沢井美香子（森七菜）は､初めての後輩である藤木の指導に張り切る中、その手がツルツルであることに気づき、どんな仕事をしてきたのかと興味を持つが……。
その頃――。拓郎は、ある策略を巡らして筋川の弱みを握ると、藤木を追うための捜査情報を自分に横流しするよう迫っていた……！
一方、船上では、指名手配犯のポスターを目にした美香子が、『鳴海健介』の正体が恋人殺しの容疑者・藤木圭介であることに気づく……！

着々と藤木に近づく捜査網！　そんな中、船上でまさかの大事故が発生し、美香子が利き腕を失うかもしれない大怪我を負う！　逃げるのか、助けるのか？　追っ手が迫る中、藤木は手術道具の少ない過酷な状況下で、自分にしか助けられない患者を前に、医師としての選択を迫られる……！
さらに、藤木の無実を信じる後輩医師・長谷川輝彦（桐山照史）、不審な行動を取る妙子の親友・烏丸京子（前田敦子）、そして、バイオベンチャー企業の天才研究者・佐々木世志郎（安田顕）と、事件を巡って藤木の周囲の人間関係が不穏な渦を巻き始める……。