故事發生在被稱為世界屋脊的雪域高原西藏。

　　軍醫林書芝接到命令，前往海拔五千多米的嘎巴拉哨搶救一位自願來高原跟邊防戰士舉行婚禮而突發高原病的新娘。然而，儘管林書芝帶領醫療隊全力以赴，還是沒能挽回那位勇敢姑娘的生命。

　　悲痛的林書芝決心攻克危害官兵生命的殺手高原病！然而，試驗卻不順利，雖然他率領攻關小組已經研究了十年，第一百零七次試驗還是以失敗告終！而試驗小組的成員們也經歷著個人生活的波折：儒雅斯文的司馬平快三十了還沒找到意中人，談了幾個女友都因他身處高原離他而去；女軍醫雷瑤也正經歷著婚姻的破裂；酷愛攝影的楊朝暉卻只把高原的軍旅生活當成一次采風……

　　為了找到攻克高原病的方法，林書芝決定從藏醫中吸取經驗，他帶著去草原采風的楊朝暉來到達戈草原。在這裡他們遇上了能歌善舞的藏族姑娘卓瑪，在卓瑪的帶領下，他們找到了精通藏醫的郎札活佛，林書芝用自己的行為感動了心存疑慮的郎札活佛，把藏醫中防治高原病的關鍵藏藥原料紅景天告訴了他們。

　　繞過幾十個不眠之夜，防治高原病的藥物高原康終於終於問世了！林書芝的老鄉孔繁森自告奮勇地要求試服新藥！而就在這時，卓瑪姑娘來到拉薩報考歌舞團，但被查出有先天性心臟病，看到悲傷的卓瑪，林書芝決定向危害西藏人民的第二個殺手先心病發起衝擊！圓卓瑪美麗的夢！

　　西藏被稱為生命禁區，也被視為心臟手術的禁區。不少人為林書芝捏了一把汗。然而林書芝不顧一切勸說，先在狗身上試驗手術。正當試驗進行到關鍵時刻，林書芝的母親去世了。他含淚在拉薩河邊遙祭母親，決定繼續留下來試驗。然而，政委張克難將他押上了軍用飛機，說軍人欠親人已經夠多了，不能不孝！

　　林書芝回到家裏，見到了思念已久的妻子，然而，心愛的女兒卻視他為路人。連爸爸都不肯叫一聲，而是直呼其名。林書芝帶著傷感和對女兒的愧疚回到了拉薩，一頭扎進緊張的試驗之中……

　　試驗進入了臨床階段，卓瑪自告奮勇要求林書芝為自己做第一例高原心臟手術，然而林書芝卻猶豫了，正在這時，他的親戚帶著女兒小美來到西藏，不巧小美心臟病發作！生命重危！為了挽救小美的生命，林書芝決定冒險為小美做心臟手術！但政委堅決不同意，他怕手術失敗後林書芝無法面對親人。妻子也竭力反對！林書芝跟妻子通了一次長長的電話後，向院黨委再次申請做這次手術！政委張克難一夜未眠後，終於同意了林書芝的請求。

　　一場特殊的的手術開始了……

　　正當此時，林書芝的女兒悄悄來到拉薩，她要弄明白父親十多年不回家的秘密。然而，當她看到護士推著手術成功後的小美走出手術室時，她終於理解了父親的情懷，淆然淚下的女兒第一次叫出了：爸爸！林書芝被女兒的呼嚕激動得淚流滿面，父女倆緊緊擁抱在一起……

責編：淩微