1883年、イギリス留学から戻った譲吉(加藤雅也)は、先祖代々続いていた医者の家を継がず、「万人の命を救いたい」との思いから化学者として生きることを決意。その翌年、ニューオリンズにいた30歳の譲吉は、18歳のキャロライン(ナオミ・グレース)と運命の出会いを果たし、数々の困難を乗り越えて結婚する。