“Thời Gian Vàng” xoay quanh cuộc sống căng thẳng của những bác sĩ làm việc tại khoa ngoại một bệnh viện tổng hợp thuộc thành phố Seoul. Ở đây, các bác sĩ gọi những giờ phút mà một người đang trong tình trạng nguy cấp và cần được cứu chữa là “thời gian vàng”. Đó chính là khoảnh khắc quyết định sự thành công trong việc điều trị cho bệnh nhân dù tỷ lệ sống sót của họ rất thấp. Lee Min Woo tốt nghiệp trường Đại học y, được mệnh danh là một “thiên tài máu lạnh”. Anh bắt đầu làm việc ở vị trí của một bác sĩ thực thụ sau khi hiểu rõ rằng mình cần phải làm điều gì đó hữu ích với những kiến thức y khoa đang sở hữu. Min Woo gặp Kang Jae In, một nữ bác sĩ thực tập năm đầu, người bỗng nhiên kế nhiệm vai trò chủ quản sau khi phát hiện ra cô là người thừa kế của Quỹ tài trợ Se Joong (Quỹ này đang sở hữu một trường y học và năm bệnh viện).Cả hai đều cố gắng học cách để trở thành bác sĩ giỏi nhờ vào sự giúp đỡ của Choi In Hyuk, một bác sĩ phẫu thuật. Anh sống, ăn, thở cùng công việc và chưa từng rời khỏi bệnh viện chỉ với mục đích cố gắng cứu sống các bệnh nhân. Tuy nhiên, người thực sự giữ vai trò điều hành hoạt động của khoa là Shin Eun Ah, trợ lý kiêm người lập lịch trình của bác sĩ Choi. Cô bị giằng xé khi phải chọn lựa giữa việc trung thành đi theo phục vụ bác sĩ Choi cùng khoa y học và việc đón nhận một cuộc sống mới đang chờ mình cùng vị hôn phu ở Canada
