Dr. Oliver Wolf (Zachary Quinto) muss sich mit seinem Team eine neue Reihe von außergewöhnlichen neurologischen und psychologischen Fällen stellen. Während Wolf weiterhin unkonventionelle Diagnosemethoden einsetzt und seine Patienten mit besonderem Einfühlungsvermögen behandelt, sieht er sich zunehmend mit Konflikten innerhalb des Krankenhauses konfrontiert. Zusätzlich sorgt der neue Notarzt Dr. Anthony Thorne (John Clarence Stewart) für Spannungen, dessen pragmatische und oft zynische Sicht auf die Medizin immer wieder mit Wolfs Ansatz kollidiert.