首集剧情为主角唯织（洼田正孝）被比利斯教授邀请去开发使用人工智慧的影像判断辅助软体，决定去美国。两年后，唯织希望回到甘春综合医院，然而新院长大森渚（和和久井映见）对医院进行合理化整顿。所有医学影像的判读都外包给`远端图像诊断中心`。X光室的规模大幅缩小，黑羽环希（山口纱弥加）、轩下吾郎（滨野谦太）、威能圭（丸山智己）和悠木伦（矢野圣人）…从医院辞职，分别转业到其他医院。 　　有一天，小提琴家马科托·霍伊在独奏会中摔倒了，灰岛在观众席上，决定把他紧急送往甘春综合医院。 　　另一方面，裕乃（广濑爱丽丝）知道最近情况很奇怪的小野寺（远藤宪一）被诊断为认知症的前兆，小野寺要像以前那样继续工作，需要周围人的支持，但是，同事们的反应很冷淡…。同一时期，唯织拜访了杏（本田翼）的父亲、前任院长甘春正一（佐户井贤太），才知道杏已经不在甘春医院。 　　就在这时，工作结束回家途中的杏...

《放射治疗室第2季》是一部创新性强的电视剧，本剧既有别具一格的剧情又有艺术性强的高雅诗歌歌词，节奏令人舒畅，该剧用年轻人喜闻乐见的叙事方式，将东方审美融入剧情内容，实现了传统文化的影视化表达，让用户在观看故事剧情的同时，更好地感受到传统文化的魅力。