A Doktor Murphy főszereplője Shaun Murphy, egy tehetséges sebész rezidens, aki teljesen felborítja a kaliforniai San José egyik legrangosabb kórházának a rendjét. A profik nehezen tudnak mit kezdeni a fiatal rezidenssel, aki autizmusa miatt, nem biztos, hogy a legjobb sebésznek. A többi emberhez személyesen kapcsolódni képtelen Shaun ugyanakkor rendkívüli megoldásaival folyamatosan megkérdőjelezi kollégái rutinját, és kivételes adottságával nem csak életeket ment meg, hanem kollégái számára is rengeteg segítséget tud nyújtani.