由陈晓饰演的邓子昂是一个外表帅气，性格又温柔善良的儿科医生。他是一位非常优秀的医生，在和焦佳人相识后，两人共同在医院里努力奋斗，治愈了许多生病的小朋友。王子文饰演的焦佳人，是一位云南的专培医生，在医疗资源匮乏的家乡，她凭借自己的努力、勤奋，还有对儿科的满腔热爱在同行中大放光芒，但是在精英云集的童馨医院，她必须拼命努力，才能跟上大家的步伐，从开始的“力不从心”到最后成长为一名合格的儿科医生。焦佳人与一同工作的的同事邓子昂、谷佳人、王航等历经重重考验和挫折，不仅要在临床一线和病魔做斗争，还要面对生活中的诸多困境。最后，他们收获了更美好的未来，也实现了自身的成长和升华。
《了不起的儿科医生》聚焦于青年儿科医生的成长过程，大家既可以看到儿科医生在成为“了不起”的儿科医生的路上竭尽全力，也可以见到病患带给医生的鼓励与温暖。该电视剧通过不同的病例故事，反映了我国儿童的成长现状，进而探讨儿童的生理和心理健康以及亲子关系等社会话题。
