窪田正孝さんと本田翼さんが帰ってきたラジエーションハウスⅡ

五十嵐唯織（窪田正孝さん）は、アメリカで最も権威ある放射線科医・ピレス教授から才能を認められていた。唯織ずっと思いを寄せていた幼なじみの甘春杏（本田翼さん）が放射線科医として勤務する甘春総合病院に採用された。

医師免許も持つ唯織は、その天才的な読影能力を発揮すると、新人放射線技師の広瀬裕乃（広瀬アリスさん）や、放射線技師長の小野寺俊夫（遠藤憲一さん）ら『ラジエーションハウス』の仲間たちと力を合わせ、数々の患者の命を救った。

ピレス教授から、人工知能を使った読影補助ソフトの開発プロジェクトに誘われた唯織。そして渡米を決意し、仲間たちに別れを告げた。

杏は、そんな唯織に「あなたが手出しできないくらい優秀な放射線科医になってみせます。だから必ず戻ってきてください」と約束したのでした。

その約束から2年後。唯織は日本に帰国し、甘春総合病院への復帰を望んでいた。

しかし、甘春総合病院は、院長だった大森渚（和久井映見さん）が研究目的で唯織と同じワシントン大学に移ると、後継者の新院長の灰島将人（髙嶋政宏さん）が病院の合理化を実施して放射線科医はいらないと言い出しまい、読影はすべて外部の『遠隔画像診断センター』に委託してしまうのだった。それに伴いラジエーションハウスも規模を縮小され、黒羽たまき（山口紗弥加さん）、軒下吾郎（浜野謙太さん）、威能圭（丸山智己さん）、悠木倫（矢野聖人さん）は、甘春総合病院を辞めてそれぞれ別の病院などに転職してしまっていた。

ある日、ヴァイオリニストの宝生真凛がリサイタル中に倒れるという事態が起きてしまう。客席にいた灰島は、彼女を甘春総合病院へと救急搬送することに。

一方、ラジエーションハウスで田中福男（八嶋智人さん）らと働く裕乃は、最近様子がおかしかった小野寺が認知症予備軍と診断されたことを知り、たまきや軒下らに助けを求めるのだった。

小野寺が今まで通りに仕事を続けていくためには周りのサポートが必要、と考えたからだ。しかし、たまきたちの反応は冷たかった。

同じころ、唯織は、杏の父親でもある元院長の正一（佐戸井けん太さん）を訪ねていた。そこで唯織は、杏がすでに甘春総合病院にいないことを知る。

そんな折、仕事を終えて帰路についた杏は、妊娠中の森迫由美（森カンナさん）が腹痛に襲われ苦しそうにしているところに遭遇するのだった。

はたして、母子ともの救うことはできるのでしょうか。。。