とある地方都市の港町――。市民病院で働く総合内科医の春木奈緒（榮倉奈々）は、問題児の兄・亮介が起こしたトラブルが原因で、遠回りをしながら念願の内科医になって３年。しかし、思い描いていた医師の仕事は想像をはるかに超える激務で、心も体も疲弊。当初の熱い志を失いかけていた。
そんなある日、奈緒が担当することになったのは重篤な病に冒された少女・絵里。そして、その少女には、妹のために造船所で身を粉にして働く兄・園田修司（赤楚衛二）がいた。
修司の妹への想いに打たれた奈緒は、周囲の心配をよそに何とか絵里を救おうとさまざまな治療法を模索し、積極的に２人と関わっていく。そして、少女を支える“医師”と“兄”として、奈緒と修司の距離は少しずつ近づき、いつしかそれは恋に変わっていく…。だが、それは２組の“あにいもうと”にとって“許されない恋”の始まりだった。さらにその恋は、ある出来事を機に幕を下ろすことになる。
３年後、東京――。２人は偶然、奈緒が勤める病院で再会する。しかし、そのめぐり逢いは、新たな悲劇の始まりでもあった…。
