深山瑶子是就职于东都综合医院的著名脑神经外科医师，享有“女帝”之称。脑外科部长今出川孝雄把指导三位新上任的脑神经外科医师的任务强加给她，让她备感压力。令她头疼的三位医师分别是享有“世界的黑岩”之誉，但私生活上以女性关系混乱闻名的世界名医黑岩健吾；擅长外科与导管手术，爱做手术胜过一日三餐的二刀流西郡琢磨；以及以首席成绩从医学部毕业，充满自信但却没发现自己没有临场实力的专科研修医师小机幸子。某天，刚上任的幸子被委托应对紧急患者。在她不知所措的时候，瑶子出现在她面前，凭借自己精确的判断与令人目眩的技术将病人从危机中解救出来。对治疗“大脑”的脑神经外科而言，一旦损伤就无可挽回，主刀医师的技术决定了一切。瑶子马上就对在现场派不上用场的幸子产生了不耐烦的情绪。同时在护士之间，也流传着技术精湛的“顶级手术刀”黑岩与西郡都和“女帝”瑶子之间产生了冲突的谣言。拥有超一流的技术与尊严，却在一些方面有些笨拙的古怪医师们，每天面对着"神秘"的大脑，不断探求“什么是生命”、“什么是心灵”、“什么是大脑”的命题