21世纪被称为“大脑的时代”，本剧将借助最前沿的医药科学对这一概念进行阐释。大脑是人类一切活动的根源，从我们所爱之人，到我们的行为举止，再到我们的情感感受。然而，大脑的诸多方面对人类而言仍是未解之谜，因此医生们常将其称为“人体的黑匣子”。 凯瑟琳·布莱克（凯莉·蕾莉饰）是一位世界知名的神经病学专家，就职于拥有国际领先技术水平的医学研究机构“立方体”（The Cube）。凯瑟琳聪慧美丽，在业内成就卓著，但她却隐藏着一个黑暗的秘密：尽管她是研究大脑的专家，自己却患有严重的躁郁症。她不得不向自己的心理医生哈特兰夫坦白：她越来越难以控制这种疾病，这意味着她越来越难以掌控自己的大脑和身体。 在每一集中，凯瑟琳和她的团队将挑战电视荧屏上从未出现过的奇特病例，这些神秘的大脑……