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大洋之上，一艘印着红十字的大白船缓缓驶过——中国海军医疗船“和平方舟”正在执行和谐使命任务。突然警铃响起，和平方舟接到上级命令——救援失联多日的“菲尔号”渔船。确定渔船位置，高旗率蛟龙队员全副武装登船。船上状况惨烈，不断发现面容发黑的尸体，院长孙诚海根据同步的视频画面迅速做出判断，船上不排除发生烈性传染性疾病的可能。
“菲尔号”渔船救援任务顺利完成，并与他国政府完成交接仪式。孙院长向叶南请求将张渡航留在和平方舟继续工作，可张渡航却想着早日回编队转业。 另一边，路阳正在给众医护人员上“枪弹穿透伤的处理”的课程，张渡航落座后排，暗自在纸条上记录着什么。课后，张渡航让姜俊波将纸条交给路阳，指出其授课内容中的错误。
叶南等人召开会议，商讨“优雅号”船员处理方案，等待所属国前来交接。此时“优雅号”船长因手术感染昏迷不醒，孙诚海让张渡航进行再次手术，路阳表示自己严格按手术流程操作，因此困惑，埋头研究枪伤手术。过后请教张渡航有关枪伤的处理，张渡航耐心传授。另一边，汪鸣前去蛟龙看管的特殊病房修理灯泡，紧张的闹出了笑话。宿舍内，张渡航在睡梦中回忆起与战友战斗的画面，高奇也看出张渡航不像普通的医生。“优雅号”任务总结大会召开，张渡航、路阳等人受到表扬。
叶南前去劝诫病房中的走私组织头目，让其不要再做伤天害理的事情，并表达中国海军的为人之道。和平方舟即将靠岸，却再次接到紧急命令。菲利国经受台风灾害，和平方舟受命前往当地执行人道主义医疗救援任务。叶南召开动员大会，安排众人准备工作。叶南批准张渡航下船回家的休假请求，路阳前来与张渡航道别。张渡航赶回家，无意间看见妻子沈默的病例报告，匆匆赶到沈默所在学校。许久不见的夫妻二人热情相拥，张渡航告知沈默，自己准备休假好好陪陪她。
高英俊因晕船吐了，大聪与其聊起过往经历，夸赞身为零零后的高英俊。此时前甲板舱口盖松动，里面物资如进水会有危险，大聪与高英俊接领任务，全副武装，赶往前甲板。船舱外狂风骤雨，船身飘摇，大聪与高英俊奋力顶着风浪，一步步艰难往前甲板舱口盖挪动。终于到达前甲板舱口盖处，在安全绳的固定下，二人齐心协力，终将松动处修复，然而大聪手筋断了，需要立即手术。张渡航与路阳配合，在大风浪之下，摇摆不定的船舱手术室内，为大聪进行手术缝合。手术成功，路阳请教如何练习海上缝针，张渡航直言勤练，没有技巧，两人也在磨合中建立了信任。高英俊看望大聪，表达愧疚，大聪让其不必放心上。
叶南与孙诚海找到华侨商人史先生相助，史先生将自己的房子提供出来作为前置医院。叶南认为很可能会接收传染病患者，因此谢绝好意，表示寻找不到合适的地方再回来。另一边，张渡航治疗一名肩膀脱臼的患者，成功治疗后，终于有人愿意跟海军回和平方舟号治疗，然而却发生误会，以为张渡航是骗子，众人散去。路阳坚持发宣传资料，可是没人愿意理睬。路阳发现一位病人急需手术，可是当地医院只能让其等候，路阳着急，张渡航让路阳体谅当地医生，路阳耐心劝说病人去和平方舟上治疗。此时有人抢走中国海军的药品，高奇追赶。追至男子家中，发现其妻子病重，邀请她上和平方舟治疗。
叶南与大使商议，尽快与媒体接触，以宣传的方式消除与病人之间的隔阂，以便更多收治病人。孙诚海安排张渡航与路阳沿路发放物资，并接收病人至前置医院，高奇随同确保众人安全。国内张渡航家中，居委工作人员小赵前来看望沈默，让其服从组织安排去医院。另一边，张渡航一行人遇到一位拉肚子的小男孩，得知村里很多人都有类似症状。众人赶至村落，察觉此处已爆发痢疾，张渡航、路阳等人将部分病人带回前置医院治疗。消杀用品运至，张渡航组织人员对村落进行消杀。和平方舟上，吴志方召开会议，传达给众医护人员对病患的照顾方针，并亲自检查病人伙食。汪鸣给病患安装了无障碍厕所，吴志方对其表扬。
张渡航与路阳深入村落巡视灾情，此时一处楼房坍塌，张渡航请求支援。老叶终于找到一名吊车司机，然而吊车却坏了。前方，路阳为伤着简单治疗，张渡航用千斤顶尝试救援。此时伤者苏醒，告知儿子也被埋了，众人全力寻找。前置医院内，一名孕妇出现危险，需回和平方舟生产，其丈夫与中方医生产生误会，激动之下拿手术刀挟持齐暖，愤然离去。然而其他地方无法救治孕妇，在杰西卡医院，大聪和翻译再次遇到夫妇，在大聪的说服下，二人决定前去和平方舟手术。坍塌楼房处，众人找到孩子，路阳鼓励虚弱的孩子坚持下去。另一边，老叶终于找到吊车，赶至现场救援，可最终没能救回母子。
日月流转，灾情渐渐得到控制，和平方舟援助任务圆满完成，吴志方和叶南商量菲利国军需首长前来探望患者、参观和平方舟的行程，因孙诚海病了，让张渡航出面介绍情况。菲利将军看望阿婆，阿婆手术成功恢复视力，再次见到了儿子的照片，将军为阿婆儿子感到骄傲。高危产妇和她丈夫与吴志方交换了礼物，叶南送上中国结，表达美好祝愿，翌日产妇一家人、阿婆等病人出院，与众医护人员合照留念，表达感谢。和平方舟圆满完成任务，启程返航回国。港口已有众多人等候，热烈欢迎和平方舟号凯旋，张渡航也见到了妻子沈默的身影。到家，张渡航询问起沈默的身体情况，沈默让其不用担心。
孙诚海安排沈默下周手术，可张渡航希望大家可以瞒着沈默病情，路阳提出不同意见。张渡航私下找到教导主任，说明沈默病情，并让主任帮忙瞒着沈默。与此同时沈默常常忘事，主任找到沈默表示同意请假的事情。张渡航也同意沈默上完公开课再进行手术。和平方舟上，海军战士们日常训练这，吴志方得知汪鸣也没下船休假，特意借口找他剪发来关心原由。公开课即将开始，可沈默却临时身体不适。另一边，路阳陪伴顾宇峰过生日，送上生日礼物，此时却接到孙诚海电话，立刻返回医院，留下顾宇峰一人，答应十二点前赶回来。
