红军总医院院长傅连璋与陈真仁主任结婚，来邀请马德海参加婚礼，警卫员三斤半说马博士每次参加完婚礼总是触景生情，想起自己心爱的姑娘苏菲，傅院长误以为是他认识的一位已经结婚的苏菲。婚礼上朱德彭德怀发言后，马德海说，自己的一个梦想和愿望是找一位中国姑娘做妻子。

西安事变后国共谈判，国民党允许共产党成立边区政府，党中央指挥部将迁移到延安。行军路上有一位战士晕倒，在没有药品的情况下马德海束手无策，张大夫用几根银针就让战士苏醒过来，还说自己这点简单的中医术是李主任教的。马德海感觉到针炙的神奇，并且对李主任刮目相看，想向李主任学习针炙。李主任以马博士是学习西医的，不能理解中医理论为由，拒绝向马德海传授针炙。

苏菲遇见从监狱释放出来的洪云飞，他称是西安事变引向的国共合作把他放出来的，并说宋贞娣是叛徒。苏菲和同学来到穿着裘皮大衣、住在洋房里的宋贞娣，质问她为什么叛变。宋贞娣提醒苏菲，不要太幼稚，随便相信别人，暗示她当心洪云飞。

马德海无意中听三斤半说苏菲已经嫁人了，伤心痛苦，去找傅院长求证。

马海德回到延安，根据自己的实地考察，写了一份详尽的《苏区医疗卫生工作考察报告》，既肯定了红军医院的现有成绩，也提出了改进苏区医疗卫生工作的建议。之后，他被任命为军委卫生部顾问，并批准他加人中国共产党。

中央派马海德回上海，假借在西安开办医院为名，采买物品，帮助苏区解决药品和医疗器械短缺的问题，马海德欣然受命。

回上海之前，警卫员三斤半建议马德海不要带走手坠和相片，理由是因为苏菲已经嫁人。

马德海回到上海，见到宋庆龄，说明了红军现有缺医少药的情况，急需建立正规医院，成立医护学校，请求得到国际社会的援助。

苏菲一直陷入误会当中，把洪云飞当成受迫害的人，同情下不禁产生了感情，想向马德海要回手坠。苏菲的同学找到马德海的诊所帮她要手坠，马德海终于知道他的苏菲并没有嫁人，感到非常激动。马德海找到苏菲的学校，见到苏菲，并邀请她和同学吃饭，可是，并没有一个人来赴约。

马德海找到美国领事馆的朋友，假称自己要在古都西安开一家诊所，并拿出一万美元购买药品和医疗器械，朋友欣然同意。

日本侵略者对中国军队发动了进攻，上海日租界的日军也加强了戒备，马海德必须马上离开上海。苏菲的学校也接到上级命令马上转移。马海德去学校剧社和苏菲道别，却发现已经人去楼空。马德海和苏菲再次失去了联系。

马德海带着药品回到延安，发现三斤半把苏菲的手坠送给了凌护士长，希望促成马德海和凌护士长的姻缘。虽然凌护士长表示同意，马德海还是委婉拒绝了凌护士长，并要回手坠。

马德海给一位伤员手术时发现，因为路上用了二十个小时，伤员已经错过了治疗时间，不幸牺牲。马德海为了抢救更多伤员的生命，建议将野战医院手术室设立在战场附近的隐蔽场所，却因为转移不便太危险，受到李宁远副院长的反对。

抗日战争爆发，红军改编为八路军，向山西前线开拔，受到总司令的首肯，马海德亲自带领一支医疗小分队跟随部队上了战场。

对日战斗打响了，伤员一个接一个地从前线抬下来，其中还有一个自杀未遂的日本兵。马德海和李宁远、凌护士长争吵起来，他们表示，自己的伤病员都没来得及抢救，怎么能抢救侵略中国、杀害中国人民的日本兵。但在马德远看来，这个日本兵只是一名伤员，他作为医生的职业道德要对每一个生命负责，必须要救治这名日本人。在马海德的坚持下，日本兵原田的手术顺利完成。

马海德的警卫员三斤半意外地在八路军总部碰到哥哥秤砣，他现在是八路军总部警卫连连长。三斤半告诉秤砣他以前带的士兵三娃为了掩护马德海，被飞机投掷的炸弹炸死的消息，秤砣感到很沉重。

三斤半曾经告诉马德海他的哥哥秤砣结婚六年没有生娃的事，马德海为秤砣看病，说他的病只需动一个十分钟的小手术，再休息三五天就可以治好。秤砣不相信科学，害怕做手术急忙逃走。彭德怀给秤砣做思想工作，命令他去马博士处做手术，秤砣只好答应完成任务。

救治的日本俘虏名叫原田，是日本产经新闻的记者。因为这是八路军这次战役抓获的第一名俘虏，彭德怀要马德海防止原田再次自杀，给他做思想工作，以便日后为中国做反战宣传。

中央敌工部要求把日军记者原田送到延安，由秤砣带领部队护送，同行的还有从上海到太原来的青抗会干部洪云飞。途中，他们与日军的一个运输部队遭遇。原田抢夺三斤半的枪鸣枪示意，引起了日军的注意。

在掩护转移的战斗中，秤砣后胸部中弹。洪云飞害怕再被日军袭击，要求放弃重伤员，马海德坚持要救秤砣。