在蔚藍的大海上，海軍醫療船“和平方舟”正在進行軍演，突然接到了緊急求救任務，在附近航域的曼蘇達國菲爾號漁船上出現了嚴重的疫情情況不明，船長請示航海長之後立刻安排武洋帶人用直升機奔赴搜救，與此同時也安排船上的臨時隔離區，一切準備就緒之後，考慮到船上醫務人員缺少類似病症的經驗，臨時借調傳染病專家的張渡航（陳坤飾演）趕來支援。

孫誠海院長親自迎接借調的張渡航，這讓眼科醫生常勝有些不服氣。在埃菲爾船上幾乎所有人都因爲感染了疫情死亡，營救回的人中，有一個重病的哈薩克患者，患者剛醒過來就迫切的告訴大家船上還有一個孩子。

張渡航聞言主動提出乘坐直升機去搜救孩子，孫院長安排直升機同去，並且規定搜救不成及時返航。與此同時，陳濤也檢查出了結果，這個疫情是腺鼠疫，編隊給予下達了搜救十五分鐘的命令。

由於上船的人都是穿着防護服，防備心裏很強的孩子躲起來，給搜救造成了一定困難，眼看油量不足編隊下達命令要求立即返航，可因爲從小有過類似經歷的張渡航明白孩子的心思，不忍放棄孩子，果斷的摘掉了防護罩，讓自己真誠的臉暴露在孩子面前，也正是這個舉動讓孩子放下戒備之心，將手遞給了張渡航，爲了接應直升機，和平方舟也只能臨時調整航向接應直升機。

回去之後張渡航和孩子一樣接受了隔離檢查，小朋友的父親突發休克，張渡航緊急指揮操作，讓哈薩克朋友得到了救治。帶着滿心的怨氣，身着防護服全副武裝的路陽（張天愛）對於張渡航的行爲非常不滿，當面指責張渡航逞英雄，不顧同志們的安全竟然撤去了防護服，張渡航一直承認着自己的錯誤，虛心聽着訓斥，同時張渡航也不忘記提供了一個預防傳染病的方子讓路陽去熬給大家喝下去預防一下。船長和船長卻認爲張渡航是傳染病的專家，自然知道如何去做好防護和隔離，也表示對張渡航絕對的信任，讓大家按照張渡航的法子去操作。

在隔離區的張渡航睡着了，睡夢中似乎夢見了當時救哈薩克小朋友的場景，夢見一個半大的孩子在甲板上跳躍飛奔，只是突然之間他看不清孩子的臉，似乎孩子變成了另一個人的樣子，張渡航大叫着快放下，強光一閃嚇得張渡航驚醒過來。

和平方舟的全體人員對營救之後的人，進行了隔離治療之後，很快和平方舟和曼蘇達國取得聯繫，雙方也都進行了附近海域的交接，臨行前被救的孩子不忘回頭向張渡航警力，可愛的孩子引得衆人一起敬禮，每個人臉上都帶着滿足和欣慰的笑容。

孫院長想以張渡航身體未康復爲由，將他暫時留在和平方舟上，孫院長和船長說出了自己的想法，船長看出孫院長的心思，並未表示反對，並聲稱孫院長對於病患者有絕對的處置權，他也不會干涉。

張渡航經過各項檢測指標都達標了，他走出來看望每一個被救治的人，看到哈薩克父子倆幸福的依偎在一起，張渡航開心的笑了。

在事發當時的埃菲爾船上，有一個哥哥爲了救沒有被感染上疫情的弟弟，將藥物給了唯一的弟弟，爲了保護他和其他搶奪藥物的人殊死搏鬥，最終保護了弟弟自己命喪當場。因此被救的弟弟心痛哥哥爲了救他的命而犧牲，堅決不去接受治療，張渡航瞭解情況之後表示自己能充分了解他心中的痛，但也希望他能明白，此時他一個人的命承載的也有兄弟的命，他爲了兄弟也要好好活着，此番話讓弟弟接受了治療。

張渡航站在甲板上滿腹心事的樣子，孫誠海院長看到後，告知張渡航已經申請要他留下的事情，但是給上級提交的申請卻遲遲沒有批覆，張渡航似乎對這裏也充滿了不捨和感情。