Après la fusion avec l'hôpital Nord, le service de médecine interne de Madeleine-Brès voit arriver une nouvelle chef de service très ambitieuse. Caroline Bergman, 50 ans, impose à Nina, qui a repris ses études de médecine, de travailler en binôme avec un jeune infirmier agaçant. Nina prend en charge Jérémy Lopez, un étudiant en médecine de sa connaissance, qui souffre d'une anémie aiguë et de vomissements. Le diagnostic ne tarde pas à tomber.

A la maison, Nina accepte d'héberger Costa avant qu'il ne reparte en mission humanitaire en Grèce. A l'hôpital, le Dr Proust examine un patient au teint jaune et à l'abdomen enflé. Ce dernier est en attente d'une greffe de foie depuis plusieurs mois et son état s'est considérablement aggravé. Peu de temps après, Proust est victime d'un malaise dans les couloirs de l'hôpital.

Suite à son agression, Nina tente de reprendre le travail normalement. Elle ne veut pas porter plainte ni s'appesantir sur son traumatisme. Clémence, une nouvelle interne, fait son entrée dans le service du Dr Proust. Mais ce dernier fait tout pour l'ignorer. Une policière se présente aux urgences. Elle a reçu une balle dans le pied. Après l'extraction, elle devrait se remettre, mais fait un malaise. Et Nina s'occupe d'Antonin, un pilote de course, qui a un problème aux reins et pourrait être obligé de subir une greffe. Mais cela va le confronter face à un secret de famille.

Nina est toujours perturbée par son agression. Ben essaie de l’aider à exorciser sa peur. Nina et Costa accueillent Théo, un adolescent au comportement de type autistique. Il ne cesse de tomber et s'est fracturé le coude. Mais il ne supporte pas d'être touché. Le Dr Bensaïd soupçonne un cas de maltraitance. Proust ausculte une femme souffrant d'un œdème cérébral. Elle a perdu la mémoire et vit très mal de ne pas parvenir à se rappeler son nom. Elle ne veut pas voir son mari et sa fille, de peur de ne pas pouvoir les reconnaître.

Bergman a organisé un grand gala pour tenter de lever des fonds. Cet événement a-t-il a voir avec le comportement de Costa, particulièrement nerveux ? Les raisons de cette attitude, étrange, échappent à tous sauf à Proust. La préparation de la soirée accapare tout le service, sur le pied de guerre, l'enjeu étant de taille. Les couples se forment pour la circonstance. Maud invite Leo mais cette dernière décline, n'étant pas prête à officialiser leur relation, encore secrète. Proust, de son côté, se voit invité par Clémence et Gabrielle, à sa grande surprise...

Nina a une discussion houleuse avec Julien qui lui avoue avoir eu une aventure avec Bergman, qu'il pensait sans lendemain. Jamais le médecin n'aurait imaginé que la chef de service puisse réellement tomber amoureuse de lui. Nina, méfiante, n'est pas convaincue qu'il s'agisse d'un simple malentendu. Cette dernière se sent d'autant plus confuse que Costa, vulnérable depuis son malaise, est en plein retour de flamme. Ce dernier tente de la rassurer, mais ne lui dit pas tout sur son état de santé. Proust, qui le suit, semble assez inquiet...

Un incendie a fait beaucoup de victimes. Le service s’occupe des patients qui ne sont pas en urgence absolue. Nina et Julien prennent en charge un pompier gravement brûlé et qui s’est montré héroïque, mais la jeune femme reconnaît en lui son agresseur. Bergman décide de le soigner malgré tout. Quand il se réveille, il prétend ne pas la reconnaître. Costa intervient sur un adolescent qui ne parvient plus à respirer. L’échographie détecte qu’il est atteint d’une forme d’intersexuation. Pour l’adolescent et son père, c’est un choc.

Nina est sous le choc des résultats médicaux de Costa. Ils veulent annoncer la nouvelle à leur fille mais ne trouvent pas l’occasion. Proust insiste ; il veut ausculter Costa et donner sa version des faits. A l’hôpital, Bergman présente aux équipes la nouvelle version d’un logiciel de diagnostics. Le Dr Bensaïd reçoit la visite d’une adolescente qui prétend être sa fille et s’évanouit. Nina la prend en charge. De son côté, Costa s’occupe d’une femme qui souffre de douleurs à la tête et au ventre. Léo constate que ses bras tremblent.

Nina veut finalement que Costa reste vivre avec Lily et elle. Mais Costa fait un malaise. Il doit être opéré. Bergman contacte Richard Lacombe, un célèbre médecin basé aux Etats-Unis pour s'en occuper. Proust ayant été mis à pied, la direction de l'hôpital fait revenir Kevin, son ancien interne. De son côté, Julien accepte mal d'être détaché en pédiatrie. Nina accueille Clara, une jeune artiste qui est tombée d'un escabeau. Elle est bipolaire mais comme elle a choisi d'arrêter son traitement, elle ne tient pas en place. Kevin découvre qu'elle souffre également du foie.

Après son opération, Costa est de retour à la maison. Léo vit de plus en plus de mal que Dorothée s'immisce dans la vie de son fils. Le service est submergé par une épidémie de grippe. Une femme enceinte arrive à l'hôpital avec son mari. Ce dernier fait un malaise. Proust le prend en charge. Mais comme il est toujours mis à pied, Bergman le congédie. La situation du malade s'aggrave. Il pourrait avoir contracté une maladie tropicale. De son côté, Kevin ausculte une hôtesse de l'air apparemment surmenée. Mais les analyses indiquent qu'elle est atteinte d'une leucémie.