在帝都医科大学相关医院的教授餐会上，附属总院的毒岛教授一面抱怨实习制度改革摧毁了手下医师的责任心，一面假意推辞着即将就任院长的恭维，同时不忘拉拢附属三院的院长久保教授回总院工作。而久保属意X医生第二外科主任鸟井教授接任三院院长。鸟井故作惶恐时突然接到电话通知：本科的3名大夫辞职了。
不适应集剧情介绍体约会气氛的青年外科医生森本正要离开酒吧，舞池中忽然有男子抽搐倒地。森本不顾同伴劝阻，意图施救却束手无策。一名衣着暴露的美女蓦然上前，扒去患者的裤子，迅速做出精确诊断。大学医院早已是外强中干，附属三院尤其岌岌可危。为了应付人手不足，事务长寺山外聘一位“独狼医生”，号称一个顶仨。
久保院长率领众医生出早诊，路遇一位身着黑色洋装的美艳女子，众医生不禁浮想联翩。美女径直前往鸟井的办公室，秘书奥村见其装扮醋意大发，鸟井一见也误会丛生。不料女子自称是前来支援的医生──大门未知子。未知子穿上白袍后出席医师例会，几位大夫不免在旁边窃窃私语。一例因为胆结石摘除胆囊的手术将由久保亲自主刀，采用经典的久保方法，指定森本为X医生第一助手。
未知子独自提出异议，认为无需剖腹，利用内窥镜手术即可，不仅伤口小恢复快，术后反应也要小得多。久保声称不应一味追究小创口，直观患处有助于综合判断，是为了病人的安全。未知子反问久保是否一时技痒，久疏手术台的真正原因在于个人技术落伍，连内窥镜也掌握不了。其他人尴尬地把未知子逐出会场。
X医生剧照
未知子被发配去处理一些日常杂物，森本认出未知子就是在舞厅大展身手的医生，但未知子反映冷淡。鸟井调查未知子的来历，意外发现她其实资历很深。未知子无意中听说久保终日流连美食，时常手抖，判断他有中风的前兆，不适合再做手术。在规劝患者手术改期和建议久保术前先做核磁共振检查均未果之后，未知子只好随时准备替补上场。久保果然在手术过程中昏倒，众人忙于抢救，而病人同时状态不稳，只剩下森本独自处理。
关键时刻未知子赶到，迅速挽救病人。毒岛教授目睹一切，若有深思。鸟井召集剧情介绍相关医护人员开会讨论，众人皆不解患者为何突然恶化。加地医生又揭发未知子有倒卖医疗器材的嫌疑。未知子不做任何辩解，一到下班时间就径直离去。久保从昏迷中醒来，感谢未知子救场，同时坚持手术方案选择正确。
未知子不服，被久保报复解雇。外科和麻醉科医生讨论时发现未知子预判久保有病、且发现病人过敏发作。加地不敢相信一个自由医生竟然有这等才能。毒岛最终接任三院院长，决定与未知子续约，条件十分优渥。
X医生第2集剧情介绍在政治家的介绍下，名出版社的社长二阶堂(半海一晃饰)，为了动胰脏手术而住院。在各界都颇有影响力的二阶堂，当然得到新院长毒岛(伊东四朗饰)等人的VIP款待。
不过面对旁若无人的二阶堂，派遣外科医师未知子(米仓凉子饰)却感到非常不满。替二阶堂执刀的是外科部长鸟井(段田安则饰)，不过未知子却不赞成鸟井的治疗方式。
X医生第3集剧情介绍经常上电视，部落格也很受欢迎的人气料理研究家花山叁惠(平岩纸饰)，因为食道癌住院。
可是未知子(米仓凉子饰)却因为嫌叁惠的料理难吃，在一开始就让对方留下很不好的印象。
后来叁惠的执刀医师决定由塬(铃木浩介饰)来担任，为了让未知子了解什么叫做医疗的基本，因此决定由她担任助手。
X医生第4集剧情介绍帝都医科大学附属X医生第叁医院X医生第二外科的王牌医师加地秀树(胜村政信饰)，接受电视节目采访。
在节目中称加地是“腹腔镜魔术师”的超级医师，因此让医院门诊人数更为上升，院长毒岛(伊东四朗饰)跟事务长金子(室井滋饰)也非常得意。
此时看了节目的加地的高中同学，一名外资基金经理人四谷笃(鹤见辰吾饰)，来拜托加地帮自己动手术。
X医生第5集剧情介绍有一天未知子(米仓凉子饰)在医院走廊，碰到一个少女五木田早纪(二宫星饰)，说要给未知子很多钱，希望她能帮自己动手术。然后早纪痛倒在地，一直拜托未知子帮自己动手术。
可是负责早纪的小儿外科主治医师岸田卓也(福士诚治饰)，却说早纪的身体没有异常，是因为缺乏母爱而装病。
X医生第6集剧情介绍名医介绍所来了一名未知子(米仓凉子饰)还没当上医生前，就认识的旧识六坂元彦(六平直政饰)。
六坂10年前曾接受未知子父亲执刀的肝癌手术，不过最近肝门部胆管癌复发。
看遍所有医院都说他的病无法开刀，因此他决定放弃治疗，来见救命恩人的女儿未知子最后一面。
X医生第7集剧情介绍未知子(米仓凉子饰)得知鸟井(段田安则饰)得到肝门部胆管癌，因为病情刻不容缓，在毒岛院长(伊东四朗饰)等人面前，直接指出鸟井生病的事。
不过鸟井却不承认自己生病，为了要参加国际会议，继续埋首写论文。至于本院则是派来年轻的明星医师土方几也(山本耕史饰)来到X医生第二外科。
X医生第8集剧情介绍(大结局)X医生第二外科部长鸟井(段田安则饰)的肝门部胆管癌手术正在进行时，未知子(米仓凉子饰)突然闯进手术室，将鸟井签名的同意书拿到土方(山本耕史饰)面前，并且将土方赶出手术室，像平常那样专心执刀。而加地(胜村政信饰)跟森本(田中圭饰)，也很认真辅助未知子。
