手術後、目を覚ましたものの記憶があいまいな朝田龍太郎（坂口憲二）だが、記憶さえ戻れば３週間後にはケガも治りオペができるだろうと診断される。
明真に妊婦の佐藤理恵（星野真里）が転院してきた。理恵は胎児が出産と同時に脈拍が落ちてしまう病気にかかっているため、３週間後に帝王切開をして、生まれた新生児にするペースメーカーを埋め込むオペを予定していた。オペは取り出してから２分以内に終了させなければならないという加藤晶（稲森いずみ）の言葉に、伊集院登（小池徹平）、荒瀬門次（阿部サダヲ）ら医師たちに緊張が走る。復帰予定の朝田もオペに参加させる予定だと告げた加藤は、書類の中に書かれていた理恵の夫の名前を見て顔色を変える。治療方法を説明するため理恵の病室を訪ねた加藤は、病室を出たところで理恵の夫・修一（吉田栄作）に呼び止められた。妻を助けて欲しいと話す修一はかつての婚約者で、仕事をとって加藤から別れを告げた人だった。
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明真の屋上から落ちて初療室に運ばれてきたのは朝田龍太郎（坂口憲二）だった。オペのため常陽大に向かおうとしていた朝田は、屋上にいた真鍋徹（今井悠貴）を発見。自分の病気は助からないと絶望していた徹に助ける約束をした朝田は、戻ろうとして足を滑らせた徹をかばって屋上から転落したのだった。
加藤晶（稲森いずみ）と荒瀬門次（阿部サダヲ）と北川響（初音映莉子）は別のオペ中で離れられず、伊集院登（小池徹平）が執刀を託された。心臓弁再建手術という高度な技術と速さを要するオペに不安を隠せない伊集院だが、藤吉圭介（佐々木蔵之介）の「お前しかいない」「チームの一員だ」という言葉に、執刀を決意する。オペ中、さらに難解な症例に直面した伊集院の動きが止まった。状況を聞いた加藤は別のオペ室から電話で人工弁置換に変更するように指示を出すが、伊集院は朝田を完全に復活させるため弁形成を選んだ。なんとか危機を乗り越えるが時間がかかっていることで朝田への負担が心配される中、さらに激しい損傷があることが判明。爆弾処理のような精密なオペが続き、見学室から固唾をのんでオペを見守る藤吉と真柄冬実（谷村美月）。そこに、話を聞きつけた鬼頭学長（夏木マリ）が現れた。オペの状況を把握した鬼頭は、加藤を待つべきだと判断し伊集院に執刀の中止を命じる。しかし、伊集院はそれを聞き入れずに執刀を続ける。怒った鬼頭がオペ室に駆けつけようとしたその時、別のオペを終わらせた加藤と荒瀬と響が現れた。安心した鬼頭だが、加藤はそのまま伊集院が執刀することを命じる。自分が責任を取るから外野は黙っていて欲しいと、鬼頭からの言葉が聞こえないように電話の線を抜くよう指示する加藤に鬼頭は…。その後、オペは加藤や荒瀬のサポートもありスピードをあげて進み、無事に終了した。
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明真ではカテーテルが治療の主流となりつつあり、カテーテル医が急増。伊集院登（小池徹平）や木原毅彦（池田鉄洋）ら外科医が、内科医に代わって当直まで引き受けなくてはならない状況になっていた。そんな状況を目の当たりにして、加藤晶（稲森いずみ）は焦りを隠せない。一方、エレベーターで居合わせた朝田龍太郎（坂口憲二）と黒木慶次郎（遠藤憲一）。明真に戻ってきた理由を問われた朝田は仲間に呼ばれたからだと答えるが、黒木は失笑。それが弱さになると告げて去って行く。
ある日、鬼頭学長（夏木マリ）に呼び出された加藤は、医療版ミュシュランとも言われるＩＭＡ取得のため、世界の心臓外科医トップ５を招いてライブデモンストレーションを行うことを告げられる。挽回のチャンスとばかりに朝田にオペをさせると言う加藤だが、野口賢雄（岸部一徳）にオペを行うのは黒木だと遮られてしまう。
伊集院が診察した15歳の少女・山内遥（金澤美穂）が大動脈弁置換のオペが必要なことがわかった。カテーテルでは不可能なそのオペを、加藤は最高難度のロス手術で行い、それをライブデモンストレーションするよう鬼頭に直訴。鬼頭もそれを承諾した。怒りを露わにする野口と黒木。
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朝田龍太郎（坂口憲二）たちが3時間以上かかったオペを、内科医の黒木慶次郎（遠藤憲一）はわずか45分で終わらせてしまった。黒木は、野口賢雄（岸部一徳）がアメリカから呼び寄せたカテーテル治療のスペシャリストだった。
野口は鬼頭学長（夏木マリ）と加藤晶（稲森いずみ）を前に、カテーテル部門の強化と外国の富裕層をターゲットとしたメディカルツーリズムを推進する明真の改革案を提出。カテーテル治療が進めば外科医は必要なくなるという野口の言葉に苛立ちを隠せない加藤。荒瀬門次（阿部サダヲ）の治療でカテーテル治療のメリットと黒木の技術の高さを目の当たりにした伊集院登（小池徹平）もまた不安を募らせていた。そんな中、明真に入院中の父親の見舞いに来ていた根岸紗江（松下奈緒）が突然倒れた。検査の結果、重度の心房中隔欠損症が原因で心不全を起こしたことが判明。加藤は早急なオペが必要と診断、やる気をみせる伊集院をさえぎり朝田に執刀を依頼した。
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“医龍”こと朝田龍太郎（坂口憲二）が、明真大学付属病院を去ってから数年――。
明真はかつての野口賢雄（岸部一徳）のスキャンダルで患者が激減、外科医レベルの低下で訴訟が絶えないなど信用は地に落ちていた。新学長となった鬼頭笙子（夏木マリ）は記者会見で教育・臨床・研究を柱に明真の再建を目指すと宣言する。同じ頃、アメリカでは加藤晶（稲森いずみ）が幼い少女の心臓移植を成功させ、外国人教授たちを驚愕させていた。そして、とある戦地では朝田が爆撃により負傷した女性の治療にあたっていた。
明真のＥＲにバイク事故により川に放り出された患者が運び込まれてきた。すぐにオペに入る伊集院登（小池徹平）と木原毅彦（池田鉄洋）だが、手のくだしようのない状況に諦めて閉胸しようとしたその時、オペ室に朝田が現れた。朝田はオペ続行を告げ、見事な手腕で成功させる。見学室では、その一部始終を鬼頭と加藤が見つめていた。さらに鬼頭は藤吉圭介（佐々木蔵之介）が勤める病院を訪れ、明真に戻り再生医療研究を完成させるよう説得。明真でチームドラゴンの復活が噂される中、荒瀬門次（阿部サダヲ）は、１年前に執刀医のミスにより患者を死なせてしまった事件以来、オペには入らなくなっていた。
藤吉の依頼で、明真に17歳の菅谷有希奈（桜庭ななみ）が転院してきた。有希奈は極めて珍しい心臓の病気で、どこの病院でも外科的治療は不可能と診断されていた。新しく来た研修医・真柄冬実（谷村美月）の指導医となった伊集院は、冬実を連れて有希奈の元へ治療方針の説明に行くが、有希奈の「治るんだよね？」という問いに答えることができず目をそらしてしまう。手術日が決まり、有希奈にオペの説明を行う際、朝田が成功の確率は70％と告げたことに驚き、断言したことで訴訟でも起こされたらと不安を募らせる伊集院。しかし朝田は医者と患者を結びつけるのは同意書ではなく信頼だと言い切る。
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年の瀬が迫る12月…。派遣 OL の 一条春生 (菅野美穂) は折からの不景気で、突然派遣先の会社をクビになってしまう。そんな矢先、春生は以前、キャバクラ嬢をしていた頃の仲間だった 和辻摩子 (谷村美月) から、正月、北海道にある和辻家の別荘で一緒に過ごさないかとの誘いの手紙を受け取る。仕事がクビになったうえ、昔から男にだらしがない母と、頼りない恋人・健治 (宮藤官九郎) に囲まれた生活にうんざりしていた春生は、金持ちの別荘で過ごすという招待に飛びつく。
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