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由於傷情嚴重，醫院又缺技術和醫生，黑團長生命垂危。情急之中，衛生所孟所長提出，日軍野戰醫院的木村一郎醫術高明，如能把他抓來，讓他爲黑團長做手術，或許還有挽救的可能。新四軍支隊司令員當即下令攻打日軍高堡據點，抓回了日本軍醫木村，但他不肯爲黑做手術。不得已，孟所長只好在沒有麻藥的情況下爲黑團長做手術，黑的英勇氣概打動了木村，他主動要求爲黑動手術，最後在萬般無奈的情況下截去了黑團長的左臂。
團長失去左臂，給肖九天留下永遠難忘的記憶。之後，木村留在了新四軍衛生所工作。在一段時間的接觸中，木村喜歡上勤學好問的肖九天和馬駿，向上級提出，把警衛員肖久天留在衛生所跟他學醫，他要把肖久天和馬駿培養成最好的醫生。
肖九天和馬駿在戰火中成長起來，就在全國解放前夕，二人又同時愛上比自己大一歲的護士長喬喜珍。肖久天憨厚勇猛，馬駿聰明直爽，喬喜珍雖然與他們二人又同樣都有着戰鬥的友情，但由於喬喜珍與肖久在都是孤兒，自然更加親近。
解放戰爭中，野戰醫院接到一名特殊傷號，肖久天手術失誤，被關了禁閉。
全國解放後，我軍爲加速人才隊伍的培養，調馬駿進醫專進修學習。抗美援朝戰爭爆發，肖九天和喬喜珍赴朝作戰。醫專進修畢業的馬駿也來到朝鮮前線。而此時的喬喜珍已經答應了肖久天的求愛，把自己編織的“喜結“送給了肖久天以表深愛之情。馬駿很失落。不久，肖九天率救護隊上了前沿，負重傷與部隊失去了聯繫。部隊以爲他已犧牲，喬喜珍更是悲痛萬分，馬駿由此對喬喜珍關愛有加。回國後，二人建起戀愛關係並準備結婚了，喬喜珍同樣也送給了馬駿一個“紅喜結”，就在他們打了結婚報告送到院領導手裏時，肖九天突然回來了。
肖九天意外地活着回來，讓喬喜珍和院領導都爲難了，而肖久天、馬駿二人誰也不願主動放棄，馬駿和喬喜珍已經打了結婚報告，結婚勢在必成。肖九天突然想起馬駿小時曾跟他說過家鄉有一個女娃娃親，於是暗地聯繫馬母，讓馬母帶着馮延花來到醫院。當年的黑團長已經當上了軍長，得知此事，下令喬喜珍歸還肖九天，馬駿與馮延花立即成親，軍長親自當了證婚人。馬駿在老首長面前不敢違命，只得與自己不愛的女子成親。
肖九天和馬駿考上了軍醫大學。但到校複試時，肖久天不及格被退學，但他卻滯留不走，在馬駿的暗地幫助下，用洗衣服換取每節課的筆記，肖九天的學習成績跟上來了，再次通過了考試，他的勤奮感動了蘇聯專家基洛夫，肖久天終於又留在了軍醫大學續斷讀書。
在大學裏，進修系的陶小娟聽說了馬駿的不美滿的婚姻十分痛情，又被馬的才華所吸引，主動追求馬駿，馬也不迴避。馮延花來到軍醫大學，發現了二人的曖昧關係，告到系領導處，馬駿和陶小娟一人背了個處分。
畢業時，肖九天決定回到原來的淮海醫院工作，而馬駿跟基洛夫去了蘇聯深造，學習顯微外科，最終成爲博士回國。
肖九天回到了淮海醫院後，成爲外科主治醫生，他用自己的工資買了小白鼠和兔子進行試驗，一心想搞斷臂再植。
馬駿在蘇聯學習期間常與陶小娟通信來往，一心想回國後與馮延花離婚，但馬駿回國之前，黑軍長已經當上了軍區副司令員，黑副司令把馬駿狠批一頓，馬駿只得打消離婚的念頭，在情感上疏遠陶小娟，但陶小娟依然是他最得力助手。
馬駿當上了外科主任，肖九天任副主任。肖九天一門心思要攻克斷肢再植的技術難關，陶小娟也敦促馬駿暗地進行着這方面的試驗研究。
淮海醫院收進了一名斷手的農民，在肖九天的強烈要求下，孟院長決定進行斷臂再植手術。馬駿雖然表面上反對，但已稍稍做好了準備。肖九天進行了十多個小時的手術，但由於身心和體力不支，幾乎就要倒在手術檯前，眼看手術就要進行不下去時，馬駿出現在手術室，接替肖完成了手術的最後部分，使全軍第一例斷臂再植成功手術獲得了成功。二人雙雙榮立一等功。
六十年代中期，二人雙雙受到衝擊，馬駿被定爲蘇修特務，肖九天被定爲日本特嫌，倆人關在同一牛棚內，學術爭論卻一直沒停，黑副司令暗中保護，將二人分別送到軍區農場和下放到老區前嶺農村勞動。
下放幾年中，二人經歷了不同的磨難，但二人又在艱苦的條件下進行醫學實驗。一次，一名飛行員雙腿摔斷了，軍區領導要淮海醫院必須接活雙腿。肖久天被從農村接回，但他想到遠在農場勞動的馬駿，提出只有馬回來才能完成任務。黑副司令派直升機把馬駿接回，二人又一次完成了高難度的斷腿再植手術，重新回到了手術臺前。
由於肖久天和馬駿在顯微外科學上的成就，雙雙成爲中國工程院院士。肖九天擔任淮海醫院院長，馬駿擔任東海醫院院長。從此，肖、馬各領導一個斷臂再植小組展開了激烈的競爭。
黑副司令臨終前，肖九天、馬駿和喬喜珍前去看望，黑副司令說他一生最值得驕傲的就是帶出了兩個院士和一個專家。
肖久天的兒子肖建爲了掙錢出國留學，爲一名兒童做一下次雙手再值手術，結果手術失敗，良心受到巨大譴責，肖建只得求助馬駿，要求脫軍裝到日本留學，馬難同意了，希望他能在一個新的環境裏學成歸來。但馬駿沒想到，肖建去了日本後，拋棄了馬駿的女兒馬英，愛上了木村的女兒美知子。
肖九天的女兒肖玲是個時尚的女孩，沒有繼承父母的事業，當上了人才整合公司的經理。而馬駿的兒子馬徵又是個計算機軟件專家，二人情投意合。兩位醫學專家打了一輩子，爭了一輩子，卻又合作了一輩子，既是冤家又是親家。
肖九天得知了晶晶的手術是肖建做壞的，異常氣憤，爲了替兒子“還債”，他決定爲晶晶做異體再植手術。喬喜珍爲了研究排異藥物，用自己的身體作試驗，使用最新的方法進行論證終於獲得了成功。最終在馬駿的合作下，完成了異體再植手術，獲得世紀性的重大突破。
喬喜珍由於積勞成疾，心臟病復發倒在了試驗室。喬喜珍去世了，在她的遺像前，擺放着兩個鮮紅的“喜結”。這是肖九天和馬駿各自珍藏的信物，此時，他們都不約而同地想到，讓這份真愛永遠陪伴着喜珍。
肖九天與馬駿再次回到當年的南嶺老區，回到他們當年戰鬥過的地方。
在太陽昇起的時候，他們把喬喜珍的骨灰撒在青山綠山之間……
二位老人又玩起了小時候拍手遊戲，唱起少年時代的童謠……