標高2500m超えの山岳診療所を舞台に、若き外科医が厳しい環境の中で成長していく姿を描く。東京の大学病院で働く速水（向井理）は、1週間、山岳診療所で働くことを命じられる。渋々向かった速水は、軽装の上、到着する前にバテてしまい、山荘の娘・遥（尾野真千子）に助けられる。
登山ツアーの客が山小屋を訪れる。速水（向井理）はツアーの参加者・朋子（内山理名）から風邪薬が欲しいと言われ、軽く診断して薬を渡す。翌朝、一行は山頂に向けて出発するが、遥（尾野真千子）は速水が体調不良の朋子を行かせたと知り、「山をなめてる！」と激怒。遙は速水に山の怖さを説く。
母・悦子（中田喜子）の腹部に大動脈瘤が見つかったと聞いた速水（向井理）は、下山し、明慶大学病院に向かう。倉木（時任三郎）から手術は困難だと聞かされるが、手術をしてほしいと懇願。一方、診療所では発熱の患者が来るが、医師がいないため薬も出せず、遥（尾野真千子）は無力感にさいなまれる。
山小屋のアルバイトリーダー・井上（山崎樹範）の元同僚・神田（堀部圭亮）が、登山客として訪問。神田の話から秘密がばれ落ち込む井上を、速水（向井理）らは励ますが、逆に落ち込ませてしまう。そんな中、遥（尾野真千子）のガイドで登山に出掛けた神田が、遥の注意を聞かず、大けがを負う。
速水（向井理）の婚約者・光香（市川由衣）が、山道で倒れて診療所に運ばれてくる。高山病で下山が必要と分かり、あかり（小池栄子）は光香の下山に遥（尾野真千子）が付き添うことを提案。そんな中、桃花（本田望結）がパパが探しているという“星の石”を探しに一人で山へ。そこで桃花は手を負傷する。
医学生の木野（菅田将暉）は登山客に頼まれ、やむを得ず一人で治療を行う。そのことを速水（向井理）にとがめられた木野は立腹し、山を下りると言う。そんな中、木野は、強風になりそうで危険だという忠告を無視し、山へ。そこで風によってバランスを崩した木野は、崖下に転落し大けがをする。
速水（向井理）らは、倉木（時任三郎）から診療所の閉鎖を聞き、驚く。倉木は小山（笹野高史）にも知らせようとするが、具合の悪そうな小山を見て、タイミングを逃す。そんな中、あかり（小池栄子）の夫・優太（長谷川朝晴）が、山小屋へ現れる。喜ぶ桃花（本田望結）は、一緒にピクニックに行くと言いだす。
山の診療所を守ろうと決意した速水（向井理）は、沢口（松重豊）と話し合うために下山し、明慶大学病院へ。沢口は決定は覆らないと告げるが、下山してきた倉木（時任三郎）が臨時総会を提案する。速水と遥（尾野真千子）は、かつて診療所で治療を受けた人から存続の署名をもらうために奔走する。
山岳診療所の存続を懸けた投票が始まり、速水（向井理）らは結果を見守る。だが、努力のかいなく、診療所の閉鎖が確定。一方、山小屋では行方不明だった小山（笹野高史）が意識のない状態で発見される。連絡を受けた倉木（時任三郎）は、ヘリコプターで自分のいる東京の病院へ搬送するように告げる。
小山（笹野高史）の手術を終えた速水（向井理）が山小屋へ戻る。そこに、沢で滑落した登山客が運ばれてくる。大事に至らなかったものの、遥（尾野真千子）は診療所閉鎖後を案じるように。そんな中、最後を見届けに沢口（松重豊）が山小屋へ。診療所最終日、小山の荷物をまとめていた遥は、母の日記を見つける。
