影片以中國(guó)科學(xué)院院士、“中國(guó)肝膽外科之父”吳孟超為原型，講述了上海東方肝膽醫(yī)院院長(zhǎng)吳孟超院士（趙有亮 飾）已入耄耋之年，面對(duì)越治越多的肝癌病人他十分不滿(mǎn)足，一心想徹底治愈癌癥。這次他把最得意的門(mén)生，號(hào)稱(chēng)外科“一把刀”的趙一濤（胡亞捷 飾）派去治愈癌癥的基礎(chǔ)領(lǐng)域做研究，而趙一濤對(duì)當(dāng)時(shí)還被普遍質(zhì)疑的細(xì)胞治療非常排斥，經(jīng)過(guò)吳孟超的啟發(fā)和他自身的在外科實(shí)踐中的感悟，最終欣然適應(yīng)了新的崗位。同時(shí)，吳孟超面對(duì)自己女兒吳翎（趙靜 飾）的癌癥，又一次親自接受挑戰(zhàn)。