36岁的肿瘤科医生、医学博士冷云既知性聪慧，又美丽优雅。她的初恋对象是她医学院的同学钟凯旋，他们在学生时代就有一个共同的梦想，那就是致力于肿瘤这一世界性难题的攻克。俩人相约为了这个梦想而远渡重洋继续深造，就在梦想既将成真的时候，冷云尚未成人的妹妹冷梅突遇车祸，冷云在亲情与责任面前，只能选择留下，迫使俩人分手。后来冷云嫁给了记者林易南，而林易南曾经是妹妹冷梅情窦初开时的偶像。

十年后，孑然一身的钟凯旋带着最新研究成果，己推向欧洲市场的一种抗肿瘤药物从国外回来，为了纪念那段刻骨铭心的初恋，他为自己的新药取名A56，而A56正是冷云读医科大学时的宿舍楼号。钟凯旋希望自己的前女友，肿瘤专家冷云及她所在的医院能够接受并推广这一疗效显著的药物，造福百姓。但冷云却耽心此药价格昂贵，患者无法承受；又耽心和前男友合作，会伤害自己的丈夫林易南。冷云在责任、良心、情感的樊篱旁苦苦挣扎，她既不能放弃医生的责任，又害怕触动情感的伤痛……

身为盛瑞制药CEO的钟凯旋做出一个大胆的决定，他计划选择一批家庭经济困难，无力承担昂贵治疗费用的癌症患者来免费使用A56。盛瑞制药员工章燕燕的母亲李秀兰也在这个计划当中，A56在她身上产生了惊人的疗效，李秀兰的肿瘤得到了初步的控制，但副作用也随之而来。李秀兰的丈夫章富借此大做文章，想讹盛瑞制药一笔钱，为生病的妻子交住院费。

章富无理取闹，媒体争相报道，舆论的压力，微薄的利润，迫使远在美国的盛瑞总部决定暂停A56在中国市场的推广和销售，他们将目标转向更成熟的欧洲市场。肿瘤刚刚得到初步控制的李秀兰等一批患者停药了，眼看两个月的治疗前功尽弃，这让冷云焦急万分，她与丈夫林易南产生了更大的矛盾……妹妹冷梅从道义上支持林易南，鄙视蒋纬纶的自私与冷漠，蒋纬纶反倒以胜利者的姿态调侃冷梅姐俩的崇高正义感，一对小情侣吵吵闹闹地谈着并不快乐的恋爱。