该剧讲述了军医肖九天(侯勇 饰)和马骏(徐洪浩 饰)成长为世界级科学家的故事。抗日战争时期，八路军老六团在黑团长的率领下奉命南下，配合新四军某部参加南岭战役作战。战斗中黑团长身负重伤，警卫员肖九天（侯勇饰）跟随黑留在新四军卫生所救治疗伤，由此认识了新四军卫生员马骏（徐洪浩 饰）和护士乔喜珍(陶慧敏 饰)（陶慧敏 饰）。由于伤情严重，医院又缺技术和医生，黑团长生命垂危。情急之中，抓回了日本军医木村，但他不肯为黑团做手术。不得已，孟所长只好在没有麻药的情况下为黑团长做手术，黑团的英勇气概打动了木村，他主动要求为黑动手术，最后在万般无奈的情况下截去了黑团长的左臂。团长失去左臂，给肖九天留下永远难忘的记忆。之后，木村留在了新四军卫生所工作。在一段时间的接触中，木村喜欢上勤学好问的肖九天和马骏，向上级提出，把警卫员肖久天留在卫生所跟他学医。肖九天和马骏在战火中成长起来，就在全国解放前夕，二人又同时爱上护士长乔喜珍……
