Москва, 1966 год. Лев Григорьевич Преображенский, талантливый челюстно-лицевой хирург, профессор, мечтает создать первый с СССР Институт красоты, но постоянно натыкается на непонимание чиновников от науки. Пока же ему приходится трудиться в рядовом челюстно-лицевом отделении, где хватает своих проблем, а тут еще молодой хирург Игорь Зорин периодически проворачивает «левые» операции, чем постоянно навлекает на себя гнев Преображенского, вынужденного, в итоге, уволить Зорина. В личной жизни у Льва Григорьевича тоже не все гладко: Преображенский тяготится служебным романом с медсестрой Люсей, плюс, родная сестра, Зося, «выкидывает фортель», знакомя брата со своим очередным поклонником — простым работягой Геной. Относительное равновесие в жизни Преображенского нарушает внезапное вторжение всемогущего КГБ

Проходит месяц. Преображенский со своей командой обживается в новом Экспериментальном отделении пластической хирургии — передовом учреждении, открытом под негласным контролем КГБ. Лев Григорьевич не знает, чего конкретно хотят от него спецслужбы, но понимает, что рано или поздно за такое покровительство придется заплатить высокую цену. У Отделения появляются первые высокопоставленные клиенты, работа кипит, однако Преображенскому не дает покоя роман сестры с «простым слесарем» Геной. У него рождается план: Преображенский предлагает Зорину жениться на Зосе, ведь рано или поздно одному из сотрудников Отделения КГБ даст добро на зарубежную командировку по обмену опытом, и Игорь, выехав вместе с молодой женой, сможет осуществить свою давнюю мечту — остаться на Западе. Зося же, в свою очередь, сможет сделать себе пластическую операцию по удалению шрама от ожога, которую в ближайшие годы невозможно будет осуществить в СССР.

Преображенский расстраивает отношения Зоси с Геной, подкупив молодого человека, и пытается подтолкнуть сестру к Зорину. Игорь придумывает новаторскую методику и вместе с коллегами осуществляет прорывную операцию капризной и властной кинозвезде. Радость от научных открытий омрачает тот факт, что КГБ контролирует каждый шаг врачей Отделения. Зорин отправляется на первое свидание с Зосей, а, вернувшись домой, узнает, что его мать параллельно пытается устроить личную жизнь сына и даже подыскала ему «подходящую партию». Тем временем Преображенского настигает прошлое в лице знакомого еще по фронтовым временам криминального авторитета Гелы. Гела получил на бандитской разборке пулю в живот, и Преображенский встает к операционному столу.

Сотрудники Экспериментального отделения готовятся к празднованию 45-летия Льва Григорьевича, но самого Преображенского вся эта кутерьма лишь раздражает — он не любит шумных застолий, которые отвлекают от работы. Очередная блестящая операция, очередное бюрократическое давление, на этот раз — со стороны Министерства Здравоохранения. Мать Зорина, вопреки желаниям сына, продолжает «устраивать его личную жизнь», а у Преображенского внезапно начинается бурный роман с его клиенткой Мариной. Взвалившая на свои плечи организацию праздника — деятельная администратор Галина Ефимовна, вынуждена «учить жизни» молодую и неопытную подругу Преображенского, Люсю — та оказалась совсем не готова к появлению соперницы и совершенно не понимает, как удержать выпорхнувшее из рук счастье.

Зорин делает Зосе предложение выйти за него замуж и поехать за границу. Зося сделает себе операцию и вернется к Гене, а Зорин останется строить карьеру. Галина Ефимовна выясняет, что Левонян серьезно болен и вынужден гасить мучительные приступы с помощью наркотиков. В клинике появляется крупный партийный чиновник с Кавказа и обращается к Преображенскому с крайне деликатной просьбой. Вепрев давит на Преображенского – он должен согласовывать с Минздравом каждый свой шаг. Жена Вепрева продолжает атаковать Зорина: ей нужна «такая же грудь, как у Марьяновой». Гена намеренно травмирует себе руку, чтобы привлечь внимание Зоси. Зорин осуществляет блестящую операцию, предотвратив ампутацию пальцев. Люся понимает, что единственный способ удержать Преображенского – общий ребенок. Марина знакомит Преображенского со своим бывшим мужем Владимиром и доселе неизвестной ему жизнью московской богемы…

Преображенский выясняет, что в клинике работает осведомитель, и Комитету известно обо всех действиях коллектива. КГБ соглашается отправить одного из хирургов на стажировку в ГДР, и Лев Григорьевич торопит Зорина с женитьбой на Зосе. Вепрев начинает «копать» под Преображенского и предлагает Зорину присмотреться к посту заведующего отделением. Кац приводит к Левоняну на операцию семилетнего Мишу, но Армена Ашотовича отвлекает Преображенский – тому нездоровится, и он просит Левоняна подменить его на важной операции. О мальчике забывают, он пропадает. Левонян обращается к Кацу за помощью, тот предлагает поискать ребенка … на кладбище. Левонян понимает, что Миша – сын Каца. Преображенский решает рассказать Люсе о своих отношениях с Мариной, но Люся действует на опережение и врет, что беременна. Преображенский принимает решение: долг должен победить чувства…

Левонян забирает маленького Мишу к себе домой - мальчик наотрез отказывается идти ночевать к Кацу. Преображенский заинтересовывается Мишиным случаем, предлагает передовое решение, и проводит успешную операцию. Левонян с Преображенским помогают Кацу наладить отношения с сыном. Сергей Сергеевич угрожает Вепреву – только КГБ может контролировать действия Льва Григорьевича и его клиники! Зорин готовится к коррекции груди Вепревой и выменивает у сотрудника секретного НИИ дефицитный силикон на не менее дефицитные американские джинсы. Преображенский приезжает на перевязку к Геле и дает тому понять, что знает об убийстве своего невольного коллеги по операции. Гела пытается угрожать, но Преображенский предупреждает – он под защитой КГБ. Зорин пытается завоевать доверие Зоси, но случайная встреча с Наташей ставит их отношения под удар. Преображенский рассказывает Марине о том, что Люся в положении, и он обязан быть рядом с ней, однако Марина не в силах его отпустить…

Преображенский понимает, что теряет зрение и скоро не сможет оперировать. Льву Григорьевичу необходимо лечь в стационар, но он не готов оставлять клинику в столь ответственный момент. В сборной СССР по хоккею ЧП – пострадал форвард. Преображенский берется поставить нападающего на ноги буквально за две недели. Зорин делает очередную новаторскую операцию жене самого Вепрева. Ни чиновник, ни Преображенский не имеют об этом ни малейшего понятия. Люся выясняет, что беременна, и Вадим начинает её шантажировать: если он не получит обещанные деньги, то Преображенский узнает об их отношениях. Наташа приходит в гости к матери Зорина и объявляет, что у них скоро свадьба, чем ставит Игоря в крайне неловкое положение. А Гена решает «подложить свинью» конкуренту и уродует прооперированную Зориным руку. Молодого хирурга ждут серьезные неприятности. Марина подкарауливает Преображенского у дома. Она нетрезва, но собирается сказать ему что-то крайне важное…

Марина признается Преображенскому: она работает на КГБ. Семченко ампутирует Гене пальцы и сообщает об инциденте «куда следует». Зорину светит либо тюрьма, либо «командировка» в далекую южную республику. К Преображенскому приходит следователь и задает неудобные вопросы о погибшем Кисельникове – в кармане убитого была найдена записка, адресованная Льву Григорьевичу. На очередной плановой операции балерине Большого театра Семченко совершает ошибку, однако Преображенскому удается спасти ситуацию. Люся просит Каца «поделиться клиентами» – ей очень нужны деньги. Зорин знакомит Зосю со своей матерью. Инга Петровна не принимает невесту сына, но молодые твердо намерены завтра же отправиться в ЗАГС. Преображенский, наконец, выясняет, кто является доносчиком в коллективе. Зорин рассказывает Преображенскому о жене Вепрева. Игорь вынужден уехать, и просит Льва Григорьевича закончить операцию. Преображенский решает бороться за коллегу…

Люся становится жертвой нападения клиента Каца. Единственный, кто может прийти ей на помощь – Утин. У Люси случается выкидыш. Гела берет Зосю в заложники. Он собирается бежать из страны и требует от Преображенского вшить ему под кожу драгоценные камни. Гела рассказывает Зосе историю своего знакомства с Львом Григорьевичем. Преображенский под давлением бандитов вынужден начать операцию, во время которой теряет сознание. Тимур, воспользовавшись ситуацией, похищает рубины и бросает истекающего кровью Гелу на произвол судьбы. Гелу спасает Зорин, принесший в клинику заявление об увольнении. Утин приводит домой Люсю и дает отпор Вадиму, явившемуся за деньгами. Зорин пытается объясниться с Зосей, но та не готова к диалогу –она слишком устала от того, что все вокруг пытаются «устроить» ее жизнь. Сергей Сергеевич сообщает Преображенскому: пришло время выполнить взятые на себя обстоятельства – в ближайшие часы в клинику поступит совершенно особенный пациент…

На Левоняна набрасывается с кулаками муж его недавней пациентки – пока тот был в рейсе, его жене «исправили» нос, и теперь она кажется ему чужим человеком. Мать Зорина приходит на прием в КГБ с просьбой защитить ее сына от притеснений начальника. На совещании на Лубянке Сергей Сергевич сообщает Вепреву о том, что Зорин сделал его жене операцию. Преображенский рассказывает коллективу о предстоящей операции – по поручению Комитета им предстоит радикально изменить внешность человека. От результатов операции зависит судьба всего коллектива и клиники. Преображенский узнает о том, что Зорин подал заявление об увольнении, и теперь никто не знает где он. Клиника закрывается для обычных посетителей, туда привозят таинственного пациента. Преображенский просит Марину о помощи: во что бы то ни стало необходимо найти Зорина. Утин рассказывает Преображенскому о том, что Люся потеряла ребенка. Лев Григорьевич осознает, что это точка в их отношениях.

Операция начинается с проблем: Преображенский плохо видит и может лишь руководить коллегами, а выпивший Семченко вновь допускает серьезную ошибку. Сергей Сергеевич наотрез отказывается пропустить Зорина в операционную. Из-за разбушевавшейся грозы пропадает электричество. У пациента большая кровопотеря, хирурги измотаны. Ситуация критическая, Преображенский ставит ультиматум – без Зорина их ждет провал….