Mở đầu bộ phim, "Bác sĩ hạnh phúc" khắc họa được rõ nét hình ảnh bác sĩ Hoàng Nam (Trần Phong đóng) có chút ngô nghê, ngờ nghệch của một chàng trai mắc bệnh tự kỉ ngay từ khi còn nhỏ, nhưng có khả năng siêu việt trong lĩnh vực y khoa.
Tuy nhiên, trên đường đến nhận việc, bác sĩ Hoàng Nam đã chứng kiến một cảnh tai nạn. Với tấm lòng mong muốn cứu giúp người, kĩ năng ghi nhớ đặc biệt, Hoàng Nam đã cứu được một cậu bé trai. Tuy nhiên, việc cứu giúp người cũng khiến anh chàng đến trễ buổi phỏng vấn cộng thêm việc Hoàng Nam mắc hội chứng tự kỉ nhẹ, khả năng giao tiếp của anh không được tốt – khiến cho Nam không lấy được số phiếu tín nhiệm và mất đi cơ hội nhận việc tại bệnh viện Hạnh Phúc.
Cơ hội này mất đi cơ hội khác lại đến khi hình ảnh Hoàng Nam cứu giúp một em bé gặp tai nạn giữa đường đến nhận việc được một số người dân quay lại, đăng tải trên mạng. Cũng chính đoạn clip này đã được nhiều người ca ngợi, truyền thông tìm kiếm Hoàng Nam để phỏng vấn.
Trước sức ép của dư luận, truyền thông, ban lãnh đạo bệnh viện Hạnh Phúc buộc phải mở muộn cuộc họp thảo luận về vấn đề xem xét việc nhận Hoàng Nam vào làm việc hay không. Cũng chính tại đây, Hoàng Nam cũng đã khiến nhiều người lặng người, không khỏi xúc động rơi nước mắt bởi câu chuyện ước mơ trở thành bác sĩ của Hoàng Nam là giúp đỡ, cứu sống những bệnh nhân, đặt biệt là những trẻ em mồ côi giống anh.
Ước mơ, tình yêu thương của bác sĩ Hoàng Nam và sự cam kết từ giáo sư Phúc (Tùng Yuki đóng) đã nhận được sự tán thành việc Hoàng Nam vào làm thực tập cùng với những yêu cầu kèm theo.
Ở một diễn biến khác, ngày đầu tiên vào kí túc xá tại bệnh viện Hạnh Phúc, bác sĩ Hoàng Nam đã gặp phải một tình huống trớ trêu với bác sĩ Trà Mi (Khả Ngân).
Theo đó, vì bất đồng quan điểm với bác sĩ Hoàng (Lâm Thanh Nhã) trong cách quyết định chữa trị cho bệnh nhân, Trà Mi đã quyết đến quán bar để tìm rượu giải sầu. Cũng chính việc quá chén đã khiến Trà Mi gặp phải tình huống trớ trêu khi đi vào nhầm phòng của bác sĩ Hoàng Nam.
Cứ ngỡ rằng đang ở phòng mình, bác sĩ Trà Mi đã vô tư thoải mái khi lột đột một cách tự nhiên, thậm chí có ném cả đồ vô Hoàng Nam. Việc một cô gái lạ bỗng dưng xuất hiện trong phòng của mình khiến Hoàng Nam sợ sệt, hoảng hốt không biết chuyện gì đã xảy ra.
