五十嵐唯織（窪田正孝）は、「写真には必ず真実が映る」と信じている放射線技師。アメリカで最も権威ある放射線科医からその才能を認められた唯織は、帰国後、ずっと思いを寄せている幼なじみの甘春杏（本田翼）が放射線科医として勤務する甘春総合病院に採用される。 22年前、杏は、父親の跡を継いで医者になる夢を唯織に話していた。そのとき杏は、病気を見つけるにはカメラマンが必要だから、世界一のカメラマンになってお手伝いをして、と唯織に告げていた。 初出勤の日、唯織はバスで甘春総合病院へと向かう。同じバスには、唯織とともに採用された新人放射線技師の広瀬裕乃（広瀬アリス）の姿もあった。その途中、バス運転手・天野（春海四方）のわずかな異変に気づいた唯織は、救急車を呼ぶよう乗客に呼びかける。唯織は、駆けつけた救急隊員に、血管造影ができる病院へ搬送するよう指示する。 天野は甘春総合病院に搬送された。受け入れたのは救急担当の整形外科医・辻村駿太郎（鈴木伸之）だ。だが、天野は自力で立てるほど元気で……。 甘春総合病院の放射線科は、科長兼診療部長の鏑木安富（浅野和之）のもと、ギャンブル好きの技師長・小野寺俊夫（遠藤憲一）、男勝りな独身女子・黒羽たまき（山口紗弥加）、軒下吾郎（浜野謙太）、威能圭（丸山智己）、悠木倫（矢野聖人）が放射線技師として働いている。彼らの間では、唯織が病院長・大森渚（和久井映見）の隠し子ではないか、という噂も広まっていた。 唯織は、バスの一件で遅刻しながらも、遂に杏と再会を果たす。ところが杏は、唯織のことなどまったく覚え
唯織（窪田正孝）は、甘春総合病院院長の渚（和久井映見）から、放射線科医として働く気はないのか、と問われる。しかし唯織は、医師免許を取ったのは放射線技師として働く上で病気について深く知った方が良いと思ったからだと言って断る。放射線科医とタッグを組めば最高の診断ができるはず、と続ける唯織。その思いを受け止めた渚は、技師として働く以上、周囲に医者であることがばれないように、と釘を刺さした。 ラジエーションハウスの技師長・小野寺（遠藤憲一）は、妻から離婚を突きつけられていたが、それを拒否し続けていた。膝の痛みを訴える少年・健太郎（石田星空）のレントゲン撮影を行った際、離婚したら会えなくなるかもしれない息子のことを思い出す小野寺。辻村（鈴木伸之）とともに健太郎のレントゲン画像の読影をした杏（本田翼）は、成長痛の可能性があるとしてしばらく経過を見ることにする。 一方、唯織と裕乃（広瀬アリス）は、MRI検査にもかかわらず携帯電話を手放そうとしない富恵（宮田早苗）に手を焼く。閉所恐怖症だという富恵は、携帯電話に保存してある愛犬の写真を見せ、一緒じゃなければ入れない、と騒ぎ立てた。そのとき唯織は、かつて杏が捨て犬の手当てをしたことを思い出す。杏がそのときのことを覚えていれば、自分のことも思い出すかもしれないと考える唯織。 富恵は、威能（丸山智己）の機転によって無事にMRI検査を終える。ところが、その間に表につないであった富恵の愛犬が逃げてしまうトラブルが発生。唯織は、後を追って無事捕獲したものの、犬を連れ去ったと疑われ、部長の鏑木
唯織（窪田正孝）は、甘春総合病院の放射線科入局説明会で挨拶をする杏（本田翼）の姿を見に行く。堂々と話す杏に見とれる唯織。しかし、杏が整形外科医の辻村（鈴木伸之）と食事に行ったことを偶然知り、ショックを受けてしまう。 同じころ、裕乃（広瀬アリス）は、マンモグラフィ検査に苦戦していた。そこに、結婚を控えた女性誌編集者・葉山今日子（内山理名）がやってくる。今日子は、母と祖母がガンに罹患していることから毎年検査を受けていた。不安そうな今日子を和ませようと話しかける裕乃。だが、それを聞いていたたまき（山口紗弥加）から「ここはおしゃべりを楽しむ場所じゃない」と叱られてしまう。 今日子は、日本人に多いデンスブレスト――乳腺密度が濃い女性だった。読影した杏は、鏑木（浅野和之）に相談したものの、病変が見つからないことから『異常なし』との診断結果を下す。 一方たまきは、友人から相談されたと言って、杏に1枚のマンモ画像を見せる。杏は、右胸にある腫瘤が悪性の可能性を否定できない、として再検査をした方が良い、とたまきに伝える。 そんな中、唯織は、今日子のマンモ画像に目を止める。何かに気づいた唯織は、今日子の後を追いかけ、なるべく早く超音波検査を受けてほしい、と伝えた。 その夜、たまきは、裕乃に声をかけ、自ら被検者となってマンモグラフィ検査の練習をさせる。するとたまきは、その画像をこっそり持ち帰り……。
唯織（窪田正孝）は、杏（本田翼）と偶然出くわす。杏は、友人を誘って飲みに行った帰りだった。公園で杏を介抱した唯織は、彼女が、以前股関節痛と診断した男性患者のことを気にかけていると知る。画像所見と血液検査の結果が合わないからだった。杏の力になろうと早速動き出す唯織。 あくる日、甘春総合病院に、ロックバンドでギターを弾いている大学生・坂元美月（山本舞香）がやってくる。美月は、右肩の痛みを訴えていたが、検査をしてもその原因は特定できなかった。それを受け、整形外科の辻村（鈴木伸之）は、しばらく様子を見ると美月に伝える。 診察を終え、慌ててバンドの練習に向かおうとした美月は、病院の廊下で裕乃（広瀬アリス）とぶつかる。その際、落ちたスマホ画面から、美月がある曲を聴いていたことを知る裕乃。その曲は、高校時代バスケットボールに打ち込み、全国大会を目指していた裕乃にとっても、それは大切な、そして苦い思い出の詰まった『FLY AGAIN』と言う曲だった。裕乃は、プロデビューするという夢こそ破れたものの、大好きな仲間たちと行う最後のライブを成功させたい、と願う美月に、かつての自分の姿を重ね合わせる。 そんな折、唯織は、患者の情報を盗み見たことを鏑木（浅野和之）から叱責されるが……。
唯織（窪田正孝）は、杏（本田翼）からあるCT画像について意見を求められる。画像を覗き込んだ唯織は、杏との距離が近いことに照れてしまい……。 裕乃（広瀬アリス）は、威能（丸山智己）が遺体画像を見ていたことに驚く。実は威能は、CTやMRIを使って遺体の死因を究明するオートプシー・イメージング――通称『Ai』と呼ばれる死亡時画像診断のスペシャリストだった。鏑木（浅野和之）は、放射線科の受診患者増加などを理由に、Aiの受け入れを最小限にとどめようと提案していた。だが、院長の渚（和久井映見）は、Aiと解剖を組み合わせることは医療界全体の未来にとって必要だと考えていた。 そんな折、ラジエーションハウスに、公園で倒れているところを発見され、その後死亡が確認された美しい顔の少年・藤本直樹（南出凌嘉）のAi依頼が届く。第一発見者は直樹とキャッチボールするために公園に来たという弟の雄太（斎藤汰鷹）。救急通報をしたのは、藤本家の近所に住む少年・山村肇（小林喜日）だった。 辻村（鈴木伸之）は、心臓付近に擦過傷が見られたことから、胸骨の未発達な子どもの胸に衝撃が加わることで起こる心臓震盪の可能性に言及した。直樹は、上に向かってボールを投げてそれをキャッチしていた、という目撃情報もあった。だが、直樹の父母、勝彦（三浦誠己）と歩美（森脇英理子）は、小野寺（遠藤憲一）らの説得にも耳を貸さず、Aiを頑なに拒否する。周囲は虐待死を隠ぺいする為だと疑い始め……。
唯織（窪田正孝）は、杏（本田翼）と辻村（鈴木伸之）がある小説の話で盛り上がっているところを目撃する。その小説とは、鏑木（浅野和之）が取材協力した医療小説だった。さっそくその小説を読み始める唯織。 同じころ、鏑木は、院長の渚（和久井映見）に会い、放射線技師の役割を超えた唯織の行為は医師法に抵触する可能性があり、憂慮すべき事態だと告げる。それに対して、唯織は技師としての所見を述べているに過ぎない、と返す渚。そこで、問題が起きた場合は渚が責任を取るという言質を得た鏑木は、軒下（浜野謙太）に接触し、唯織の行動を監視するよう命じる。 そんな折、公園で遊んでいて手すりから落下し、腹部を強打した女の子・沙里が救急搬送されてくる。腹部CTの依頼を受ける小野寺（遠藤憲一）や、たまき（山口紗弥加）たちラジエーションハウスの面々。CT画像を見た杏は、脾臓の出血を確認し、将来、傷口が目立たなくて済むように画像診断装置で患者の体の中を透かして見ながら治療を行うIVR＜画像下治療＞による止血を提案する。裕乃（広瀬アリス）達も沙里への負担が少ないIVRを期待していた。ところが鏑木は、IVRではなく開腹手術をするよう命じ……。
唯織（窪田正孝）がきてから変わりつつあるラジエーションハウスのメンバー。その日は、初めてひとりで当直をすることになり、不安で一杯の裕乃（広瀬アリス）。しかも、緊急時に備えて待機するオンコール担当は軒下（浜野謙太）。頼りにならない軒下にさらに不安を覚える裕乃で……。 そんな折、乳腺外科に、軒下と中学時代の同級生だった蛭田真貴（松本若菜）と志朗（篠原篤）夫妻がやってくる。人間ドックで真貴の胸にしこりが見つかり、マンモグラフィ検査を受けに来たのだ。軒下と再会した真貴は、彼が卒業アルバムに将来の夢は医者と書いていたのを覚えていた。初恋の相手の真貴から、「夢を叶えたんだね」と言われ、本当のことが言えない軒下。 真貴のマンモ画像を読影した杏（本田翼）は、唯織にも意見を求め、悪性の疑いがあるため超音波検査が必要との診断を下す。それを見ていた鏑木（浅野和之）は、杏は技師に甘えていると指摘する。技師には技師の役割があり、一線を越えることは、唯織の首を絞めることになる、というのだ。 再検査が2ヵ月後になると知った志朗は軒下に医者として検査を何とか早められないか、泣きつく。しかし、特別扱いはできないと答えるしかない軒下。それでも諦めきれない志朗は、通りかかった唯織に声をかけ、事情を説明した。真貴は自分の人生のすべて、という志朗の言葉に強く共感した唯織は、杏に相談。だが、鏑木の言葉を思い出した杏は、患者を救うのは医者の仕事だと返し……。
甘春総合病院に、けいれん発作で魚谷久美（稲垣来泉）という少女が救急搬送されてくる。唯織（窪田正孝）らは、久美のCT検査を行ったが異常は見られなかった。だが、別の日にMRI検査を行ったところ、二相性急性脳症の特徴的な所見である、脳が木の枝のように光る「ブライトツリーアピアランス」が見られ、入院しての治療が行われた。 杏（本田翼）は、久美への治療の効果を確認するため再度MRI検査を行うことを決める。その席で、杏が目も合わせてくれないことにショックを受ける唯織。それを知った裕乃（広瀬アリス）は、何故かモヤモヤした気持ちになっていた。一方、杏が唯織を気にしていると見抜いたたまき（山口紗弥加）は、「素直になれば？」と杏に告げるが……。 小児科では、久美の強い希望により、季節外れのハロウィンパーティーを行うことに。枕元に願い事を書いた紙を置いて寝るとそれが叶うという言い伝えもあることから、唯織や小野寺（遠藤憲一）たちも久美から願いごとカードを手渡されていた。 同じ頃、内科には腹部の痛みを訴えて受診した若井陽子（佐藤めぐみ）の姿があった。陽子は、アルバイトを抜け出して病院に駆けつけた夫の祐一（板橋駿谷）に、盲腸だと診断されたが「薬で散らせるから普通に働ける」と言って安心させる。久美は陽子にも願いごとカードを手渡していた。 そんな折、MRI検査を受ける予定だった久美が突然けいれんを起こし……。
唯織（窪田正孝）は、病院内で意識を失って倒れ、エスカレーターから転落した杏（本田翼）に駆け寄る。杏は、エスカレーターを転がり落ちた際に頭部を強打しており……。 同じころ、甘春総合病院に、大物政治家の安野将司（中村梅雀）が極秘入院することになった。辻村（鈴木伸之）の父親で、麗洋医科大学病院教授の辻村丈介（名高達男）が、鏑木（浅野和之）に依頼したのだ。安野は、政治資金に関するスキャンダルから逃れるために1週間ほど身を隠したいのだという。丈介は、辻村を安野の主治医にするよう、鏑木に頼んだ。 ところがその矢先、安野が甘春総合病院の裏口で、ゴルフスイングのまねごとをしている写真が週刊誌に掲載されてしまう。記事には「偽装入院」などという文字も踊っていた。押し掛けてきたマスコミに、出勤早々囲まれてしまう裕乃（広瀬アリス）や小野寺（遠藤憲一）、たまき（山口紗弥加）らラジエーションハウスの面々。一方、記事に激怒した安野は、何かしらの入院理由をつけてすぐにでも発表するよう、鏑木と辻村に命じるが……。
出勤途中の唯織（窪田正孝）のもとに、放射線科の世界的権威である恩師・ピレス教授（Dutch）からメッセージが届く。人工知能を使った読影補助ソフトを開発することになったピレスは、そのメンバーに唯織を迎えたいと考えていた。 鏑木（浅野和之）は、辻村（鈴木伸之）の父で、麗洋医科大学病院教授の辻村丈介（名高達男）から系列病院の院長を任されたことを家族に報告する。妻の聡子（梅沢昌代）と娘の加奈子（丸川ゆい）に、給料も倍になるから3人でハワイ旅行に行こう、と嬉しそうに話す鏑木。 そんな折、ラジエーションハウスに杏（本田翼）の父親で、元院長の正一（佐戸井けん太）が突然現れる。正一がうつ病の状態だと知る小野寺（遠藤憲一）やたまき（山口紗弥加）らは、努めて明るく彼を出迎える。 同じころ、辻村は、嶋田茜（西原亜希）の1歳8ヵ月になる息子・光の診察をしていた。骨折の疑いでレントゲン検査のオーダーを受けた裕乃（広瀬アリス）は、赤ちゃんの検査にしり込みし、軒下（浜野謙太）に助けを求める。そこで、3ヵ月前にも右上腕骨骨折の疑いで光の検査をしたことを思い出すたまき。検査の結果、光は鎖骨を骨折しており、虐待の疑いが……。 鏑木は、院長の渚（和久井映見）に辞表を提出する。院長室を後にした鏑木は、椅子に座っていた正一に気づいた。正一も鏑木に挨拶しようと立ち上がるが、そのとき突然頭痛に襲われ、倒れてしまう。
唯織（窪田正孝）は、杏（本田翼）の父で、甘春総合病院の前院長・正一（佐戸井けん太）が、うつ病ではなく別の病気ではないかと考える。全身の慢性的疲労感、起立性頭痛に苦しんでいる正一は、発症前、自転車に追突され、その後、飛行機に乗っていた。ヒントになったのは、裕乃（広瀬アリス）が手伝っていた造影CTの際に、チューブから造影剤が漏れたことだった。 小野寺（遠藤憲一）らの協力を得て唯織が行ったのは、MRI検査と、髄液漏れの検査だった。その画像を見た唯織は、正一が低髄液圧症であることを確信する。正一は、追突事故で硬膜に穴が開き、飛行機に乗った際の気圧の変化と乱気流の振動によって低髄液圧症を発症したものと考えられた。髄液が減って脳が下垂したために、起立時に頭痛やめまいに襲われていたのだ。正一の病気が手術で治る可能性があると知り、喜ぶ杏。 ところがその矢先、正一が突然意識障害を起こす。辻村（鈴木伸之）ら甘春総合病院の医師には正一の治療をできる人間がいなかった。すると杏は、自分がやると言い出し……。そして、その杏を見つめる唯織はある決断をする……。
「あなたが手出しできないくらい、優秀な放射線科医になってみせます。だから……必ず戻ってきてください」。 唯織（窪田正孝）は、杏（本田翼）との“新しい約束”を胸に、ラジエーションハウスの仲間たちに別れを告げてアメリカへと旅立った。その機内で1枚の写真を見ていた唯織は、不意に背後から「いい写真だね」と声をかけられる。その声の主は、世界的な写真家の菊島亨(イッセー尾形)だった。以前、唯織は、頭痛を訴えて甘春総合病院に搬送されてきた菊島が、寄生虫におかされていたことを突き止めていた。菊島は、サンフランシスコ経由でアラスカに向かい、流星群を撮影する予定だという。 同じころ、甘春総合病院には、高校球児の平山良平（前田旺志郎）がやってくる。右ヒジの痛みを訴える良平のレントゲン検査を始める小野寺（遠藤憲一）。一方、良平が将来を有望視されている投手だと知った軒下は（浜野謙太）は、裕乃（広瀬アリス）にサインをもらってくるよう命じ……。 菊島は、唯織が意中の人に告白できないまま、また離れ離れになると知って憐みの目を向ける。そんな矢先、機内で外国人男性が突然苦しみ出した。アナウンスで医療関係者を探すCAの鶴田夏葉（須藤理彩）や内田彩（東加奈子）たち。すると、乗り合わせていた東和医大の内科医・黒川守(中島歩)が男性の元へと駆け寄った。しかし男性は、発作を起こしていて黒川の質問にも答えられない。そのようすをつぶさに観察していた唯織は、男性の腹部に発赤があることに気づくが……。
アメリカでのプロジェクトが一段落した五十嵐唯織（窪田正孝）は、日本に帰国し、甘春総合病院への復帰を望んでいた。だが、甘春総合病院は、院長だった大森渚（和久井映見）の後を引き継いだ新院長の灰島将人（髙嶋政宏）が病院の合理化を実施。「放射線科医はいらない」と言い出し、読影はすべて外部へ委託。それに伴い、ラジエーションハウスも規模を縮小。黒羽たまき（山口紗弥加）、軒下吾郎（浜野謙太）、威能圭（丸山智己）、悠木倫（矢野聖人）は、病院を辞め、それぞれ別の病院などに転職していた。そんなある日、ヴァイオリニストの宝生真凛がコンサート中に倒れるという事態が…。客席にいた灰島は、彼女を甘春総合病院へ救急搬送することに。一方、ラジエーションハウスで田中福男（八嶋智人）と働く広瀬裕乃（広瀬アリス）は、最近様子が変だった小野寺俊夫（遠藤憲一）が認知症予備軍と診断されたことを知り、たまきや軒下らに助けを求めるが…。同じ頃、唯織は、甘春杏（本田翼）の父親でもある前々院長の正一（佐戸井けん太）を訪ねていた。そこで唯織は、杏がすでに甘春総合病院にいないことを知る。そんな折、仕事を終え帰路についた杏は、妊娠中の森迫由美（森カンナ）が腹痛に襲われ苦しそうにしているところに遭遇。由美は、かつて唯織たちがその命を救った世界的な写真家・菊島亨（イッセー尾形）の娘だった。そこに唯織が現れ…。
唯織（窪田正孝）たちのもとへ、陸上大会中にてんかん発作を起こして転倒し、頭部を強打したという12歳の小学生のCT検査依頼が入る。その小学生・速川走太（長野蒼大）は、ともに陸上のオリンピック選手だった一郎（眞島秀和）と叶恵（入山法子）を両親に持ち、ひとつ下の妹・花恋（白鳥玉季）とともに数々の大会で優勝するなど、日本陸上界の未来を担う才能として注目されている選手だった。 走太は、てんかんの治療中で、以前から甘春総合病院の脳外科に通院していた。走太のCT画像を読影した杏（本田翼）は、薬物療法が上手くいかなくなっているため、外科手術を選択する可能性に言及する。そこで唯織は、少しでも治療の選択肢を増やすために、詳しい検査をしてはどうかと提案するが・・・。 同じころ、裕乃（広瀬アリス）は、庭木の手入れ中に転落したという患者・柳田哲平（きたろう）の検査を担当する。だが柳田は異常もないのに、いちいち大げさに騒ぎ立て、裕乃を困惑させる。「世の中には、どうしても治したくても、治せない人だっているのに・・・」。そんな世の中の不条理に憤りも覚える裕乃だったが・・・。
唯織（窪田正孝）は、辻村（鈴木伸之）が杏（本田翼）を美術館デートに誘ったと知り、動揺していた。唯織の前にやってきた辻村は、杏に思いを伝えたことを明かすと「僕の方が一歩リードです」と告げる。 同じ頃、軒下（浜野謙太）は、マッチングアプリで知り合った絶世の美女からデートの約束をすっぽかされて荒れていた。その日、軒下は、右足にギプスをはめた入院患者・荒井和真（萩原利久）のレントゲン検査をする。その際、和真に付き添っていた幼なじみの宮本すみれ（堀田真由）が、軒下のIDを見て、声をかけてきた。軒下とのデートをすっぽかした絶世の美女とは、すみれだったのだ。すみれは、和真がスケートボードの練習中に転倒してケガをしたと聞き、病院まで付き添ったせいでデートに行けなかったことを軒下にわびると「早くお会いしたいと思っていた」と偶然の出会いを喜んだ。事情を知り、すっかりご機嫌になる軒下。すみれは「埋め合わせがしたい」と言って軒下をデートに誘う。 そんな折、唯織は、すみれが和真と別の入院患者を見間違える場面に出くわす。するとそのとき、近くにいた外来患者の丸井耕吉（温水洋一）が激しくせき込んで倒れた。唯織たちは、ただちに丸井のレントゲン検査を行うが、喫煙歴50年という丸井の右下肺には腫瘤（しゅりゅう）影が見られ……。
唯織（窪田正孝）たちが働く、甘春総合病院のラジエーションハウスに、たまき（山口紗弥加）の母・るり子（中田喜子）が突然訪ねてくる。るり子は、いまだ独身のたまきを心配し、親同伴の見合いをセッティングしてくれるという結婚相談所のパンフレットを無理矢理たまきに手渡す。「誰とも結婚する気がない」と反発するたまきに、「いま結婚しないと、一生独身で孤独死まっしぐらだ！」と言い放つるり子。実は前夜、自宅マンションでぎっくり腰を起こし、他に頼る人がいなかったため、小野寺（遠藤憲一）に助けを求めたばかりのたまきだったが、唯織だけでなく、辻村（鈴木伸之）らにもたまきとの結婚を持ちかけるるり子にイライラを募らせる。 そんな中、堀田成美（臼田あさ美）が夫の誠司（忍成修吾）に付き添われて救急搬送されてくる。弁護士の夫を持ち、ふたりの子宝に恵まれた成美は、パティシエの仕事を辞め、いまは育児に専念しているという。絵に描いたような幸せを手にしている美男美女夫婦をうらやましがる軒下（浜野謙太）や田中（八嶋智人）たち。 腹痛を訴えていた成美のレントゲン写真を見た杏（本田翼）は、便秘だと判断。成美は人より腸が長いこともあり、便秘になりやすいのだという。それを聞いた唯織は、便秘の原因のひとつに大腸がんがあり、成美が40歳であることも考慮し、「一度きちんと大腸の検査をした方がいいのではないか」と杏に進言する。それを受け、杏は成美に検査を勧めるが……。
唯織（窪田正孝）たち、ラジエーションハウス共用の冷蔵庫が故障した。ちょうど病院では、経営陣に新たな医療機器や備品の購入許可を求める『備品選定委員会』が開催されていた。技師長の小野寺（遠藤憲一）は、そこで冷蔵庫を申請するが、院長の灰島（髙嶋政宏）から、「それ相応の成果を出してからにしろ」と言われ取り合ってもらえない。 そんな折、灰島から呼び出しを受けた小野寺は、人件費削減のため、技師の中から早期退職者を1人選ぶよう命じられる。だが小野寺はそれを拒否。他のことならどんなことでもやるので考え直してほしいと訴えた。すると灰島は、セレブをターゲットに、高いサービスを提供するプレミアム人間ドックの導入を指示する。 その話を受けた小野寺は、早期退職者を選べと言われた話を伏せ、プレミアム人間ドックを運営する『帝光クリニック』の見学をラジハの面々に提案する。一泊二日で温泉付き高級旅館に行ける、と聞いて同行を希望する技師たち。すると、杏（本田翼）も見学に行きたいと願い出る。クジ引きの結果、唯織、杏、裕乃（広瀬アリス）、田中（八嶋智人）、そして小野寺の5名が帝光クリニックへ行くことに。 プレミアム人間ドックの至れり尽くせりのサービスに満足する5名。そんな中、あるトラブルが発生。今後のラジエーションハウスの方針について、「金がないとやっていけない」とお金に執着する技師長・小野寺の心変わりに、違和感を覚えた唯織たちは・・・。
杏（本田翼）をめぐる唯織（窪田正孝）と辻村（鈴木伸之）の静かなバトルが続いていた。ある日、辻村は、唯織の目の前で杏を誘い、一緒にランチに出かける。すると灰島（髙嶋政宏）から、至急戻るよう連絡が入る。辻村が、医療過誤で訴えられたのだ。 同じころ、ラジエーションハウスでは、田中（八嶋智人）が男性患者のMRI検査を行っていた。そのようすを見ていた軒下（浜野謙太）は、自分が撮り直すといって患者・武藤健（片寄涼太）の許可をもらい、再検査を行う。実は、辻村を医療過誤で訴えたのは、この武藤という弁護士だった。武藤は、精密検査を受けるという形で甘春総合病院に入り込み、スタッフの仕事ぶりや設備をチェックしていた。 武藤は、辻村が重大な病気を見逃した、とだけ告げると、思い当たることがあったら連絡してほしいとラジハメンバーたちに頼む。エリートである医師は過ちを認めず、保身のためには隠ぺいにも手を染めるものだと決めつける武藤。ラジハメンバーのもとを訪れたのも、地位や名誉とは無縁のスタッフならば本当のことを話してくれると信じているからだという。自分たちを見下すような武藤の発言に不快感を抱く裕乃（広瀬アリス）やたまき（山口紗弥加）たち。そんな武藤には、医師たちを敵視するある理由があり……。
唯織（窪田正孝）のもとへ、杏（本田翼）の父親で、離島で診療所を開いている正一（佐戸井けん太）が突然訪ねてくる。唯織に1枚の画像を見せる正一。そこには、かなり進行しており、外科手術も不可能なすい臓がんが…。 同じ頃、悠木（矢野聖人）は、昼食の時間も惜しんでIVRの動画を見るなど、熱心に勉強を続けていた。そこにやってきた鏑木（浅野和之）は、悠木に対して一部の患者から苦情が寄せられていることを告げ、勤務態度を改めるよう指示。技師長不在のため、「技師長代理」を急遽任されたたまき（山口紗弥加）も悠木を注意するが、悠木は愛想をよくするより、時間通り正確な検査をする方が患者のためだ、と反発して…。 そんな中、心筋梗塞を起こし、路上で倒れていた男性・今井陽一（戸塚純貴）が緊急搬送されてくる。陽一は26歳という若さだったが、精巣ガンが全身に転移しており、抗がん剤治療も効果が見られなかったため、現在は痛みを和らげる緩和ケアに切り替えていた。心筋梗塞を起こしたのも、抗がん剤の影響で血管が詰まりやすくなっていたためと思われた。 一方、杏は、正一からすい臓がんであることを告げられる。だが正一は、積極的な治療を受けるつもりはないという。島に渡ったとき、最後まで白衣を脱がないと決めた、患者ではなく医師であり続けたい、という正一。杏はショックを受けながらも、別の病気である可能性を信じようとするが…。
杏（本田翼）のインタビューが掲載された雑誌が発売された。放射線科医のやりがいについて話す杏の生き生きとした笑顔の写真に思わず夢中になる唯織（窪田正孝）。同じ頃、裕乃（広瀬アリス）は、鏡に映る自分の頭皮に10円玉大に毛が抜けている部分を発見し、激しいショックを受けていた。 そんな裕乃のもとへ、高校時代の担任だった熊田太志（おかやまはじめ）がやってくる。学校で具合が悪くなった生徒に付き添って病院へやってきたという熊田は、そのついでに、裕乃に母校での講演会を依頼。進路に悩む後輩たちに、放射線技師の仕事について話してほしいというのだ。そこで唯織は、講演の参考になればと杏の記事が載っている雑誌を裕乃に手渡す。「恋に仕事に負けっぱなしだな」と軒下（浜野謙太）に言われ、劣等感が募る裕乃。 ほどなく裕乃は、熊田が連れてきた女子高生・花倉乃愛（吉川愛）の検査を担当する。乃愛は、3ヵ月ほど前から急にふらつくようになったらしい。痩せてはいたが下腹だけがポッコリと出ている乃愛は、それを隠すように手で押さえていた。 乃愛のMRI検査を見守っていた唯織は、検査室に入るなり「妊娠している可能性はないかな？」と乃愛に尋ねる。妊娠なんてあり得ないと乃愛が怒ると、今度は、乃愛の頭を見て、ウイッグなどは付けていないか、と言い出す唯織。実はウイッグを付けていた乃愛が仕方なくそれを外すと、なんと彼女の髪は白髪交じりのグレーヘアで……。
「僕がずっと心から尊敬している医者は、甘春先生…あなたですから」。唯織（窪田正孝）から言われた言葉が頭から離れない杏（本田翼）。その唯織が研究チームの一員だったピレス教授の研究室のサイトを見ていた杏は、『留学生募集』の文字に目を止める。 一方、田中（八嶋智人）は、最新の撮影技術を考案した、と言って脳外科医の渋谷（野間口徹）に自分を売り込んでいた。だが田中は、基礎が身についてないことを渋谷に指摘され、すっかり落ち込んでしまう。そんな田中に追い打ちをかけるかのように、別れた妻・幸子（猫背椿）から、再婚することになったというメールが届き……。 ある日、ラジエーションハウスに、医療メーカーの営業マン・山田福造（石井正則）がやってくる。山田は造影剤の販売を担当しているが、十分在庫があるという理由から小野寺（遠藤憲一）に追い返されていた。帰ろうとしていた山田だったが、唯織に声をかけられる。唯織は、彼の左耳が聞こえにくくなっているのではないかと気づいて……。 そんな折、田中は、ひょんなことから山田と知り合う。同じ“福”という字がある名前にも関わらず、不幸続きだという境遇も似ていることから意気投合するふたり。その際、山田は、実家で寿司職人をしている父親から跡を継いでほしいと言われていることを明かすと、冗談で一緒にやらないかと田中を誘う。元妻に再婚され、傷心の田中は、その話に食いつき…。
「皆さんの力を借りる時が来ました」。 唯織（窪田正孝）たちのもとを訪れた渚（和久井映見）は、胎児の心エコー画像を見せ、協力を求めた。この胎児は、「純型肺動脈閉鎖症」を起こして心臓から肺に血液が行かなくなっており、場合によっては生後もって数日の命だった。母親は、503号室に入院中の妊婦・池田しずく（伊藤歩）。しずくは、心臓カテーテルでの治療を望んでいるという。そのためには心臓を正確に把握できる画像が必要だというのだ。 するとそこに、鏑木（浅野和之）が現れ、渚をこの患者の担当から外すと告げる。灰島（髙嶋政宏）の決定だった。灰島は、新生児への心臓カテーテル治療は前例がないと言って認めず、外科手術で対処するよう指示していた。 裕乃（広瀬アリス）たちは、何故渚がカテーテル治療にこだわるのか疑問を抱く。実績のある外科的アプローチの方が無難な選択肢だからだ。そこで唯織は、循環器内科が専門の渚が、ワシントンに留学中、小児の心臓カテーテルについて学んでいたことに触れる。唯織が理由を尋ねても、渚は知見を広げたいとしか言わなかったらしい。 そんな中、しずくのカルテに胎児の腹部エコー画像が追加される。それを見て何かに気づいた唯織は、渚のもとへ向かった。その途中、唯織は、郷田一平（工藤阿須加）という男から、眼科はどこかと尋ねられる。その際、一平は、唯織の顔を見つめると、どこかで会ったことはないかと言い出し……。
唯織（窪田正孝）と杏（本田翼）は、小学校の同級生だった郷田一平（工藤阿須加）との再会を果たす。唯織との記憶を失っていた杏は、唯織が同じ小学校の同級生だったという一平の言葉で、過去の記憶を思い起こそうとする。杏の記憶がよみがえるかと思われたその時、一平は突然意識を失って倒れてしまう。 頭部CT検査の結果、一平の左中大脳動脈に血栓閉塞が見つかる。その時、一平が甘春総合病院で眼科や皮膚科、消化器内科など、いくつもの科を受診していることが発覚。杏たちは、何か別の病気が隠れている可能性を考えて追加の検査を行うことに。 軒下（浜野謙太）は、各科の担当医に、急患のためオーダーを受けていた検査が遅れることを説明し、頭を下げた。それに対し、脳外ばかり優先されている、と反発する医師たち。というのも、院長の灰島（髙嶋政宏）が今年度の収支データをもとに来年度の予算を決めると発表したためだった。 一平の病室を訪れる唯織。そこで一平は、唯織の存在を忘れていた杏のことに触れる。杏は、転校する唯織を駅まで見送りに行った帰りに事故に遭い、そこで兄を失っていたのだ。 「唯織はね、世界一のカメラマンになって、私のお手伝いをするの」。 幼い頃に結んだ杏との約束。夢をかなえて今この場にいる喜びを分かち合いたい。しかし自分を思い出すということは、杏にとって記憶にふたをしたつらい思い出も一緒に思い出すことになる――唯織の選択は……。
「イオリはね、世界一のカメラマンになって私のお手伝いをするの。わかった？」 幼い頃に交わした唯織（窪田正孝）との「約束」を思い出した杏（本田翼）は、ワシントンへ留学する。かつて唯織もチームの一員だった、放射線科医の権威・ピレス教授のもとで学ぶためだった。 ある日、いつものように仕事に追われていたラジハメンバーのもとに、小野寺（遠藤憲一）の息子・大樹（田中奏生）がやってくる。小野寺は休みだったが、大樹は、冬期講習の振込用紙を取り出すと、「必ず振り込むよう、父に伝えておいてください」と裕乃（広瀬アリス）たちに頼む。 もうすぐ受験生だという大樹は、ふいに「みなさんはどうして放射線技師になったのですか？」と裕乃やたまき（山口紗弥加）たちに尋ねた。が、すぐに照れたような顔で「あ、やっぱり何でもないです。今のは忘れてください」と取り消す。そんな大樹の様子を見て、彼が父親の背中に憧れて同じ職業を目指そうとしていると思ったラジハメンバーは、帰ろうとしている彼を呼び止め、技師の仕事を見学していかないか、と提案する。そこでたまきは、裕乃にその案内役を任せることにするが・・・。
