Сериал "Нулевой пациент" рассказывает историю Кирсана Аюшева, врача из калмыцкой глубинки, который в конце восьмидесятых столкнулся с чем-то необъяснимым. В детском отделении, где он работал, несколько малышей страдали от симптомов, не поддающихся обычному лечению. Его догадка о возможной причине казалась коллегам настолько невероятной, что ее просто отказались принимать всерьез.

Оставшись без поддержки, но не в силах закрыть глаза на происходящее, Кирсан идет на риск. Он тайком отправляет образцы в столичную лабораторию, понимая, что на кону стоят жизни. Полученный ответ не приносит облегчения, а лишь подтверждает худшие опасения. К расследованию подключается московский эпидемиолог Дмитрий Гончаров, один из немногих в стране специалистов по редчайшему тогда заболеванию.

Дальнейшие события разворачиваются как напряженная драма, где под ударом оказываются не только пациенты маленькой больницы. Двум этим очень разным людям предстоит бросить вызов системе, преодолеть стену непонимания и бюрократии, чтобы предотвратить катастрофу, масштабы которой даже трудно было представить в то время.