Đề tài y khoa kết hợp với điều tra án là một trong những yếu tố tạo nên sức hút mãnh liệt của “Giải mã nhân tâm”. Bên cạnh đó, phim còn làm lay động người xem bởi câu chuyện tình chân thành nhưng đầy gian truân của những y bác sĩ tận tâm với nghề.
Bệnh viện Nhân Hòa nổi tiếng có bộ ba bác sĩ, y tá vừa giỏi chuyên môn, lại chơi rất thân với nhau, gồm bác sĩ Cao Lập Nhân (do Phương Trung Tín đóng), bác sĩ Liên Chí Thâm (do Tưởng Chí Quang đóng) và y tá Lý Ứng Xuân (do Huỳnh Hạo Nhiên đóng).
Ứng Xuân là người nhiệt tình, hết lòng giúp đỡ mọi người. Anh gặp gỡ và đem lòng yêu bệnh nhân Tôn Gia Bích (do Dương Tú Huệ đóng). Bích bị chứng nghiện ăn, chính Xuân đã không quản ngại vất vả chăm sóc cho cô đến khi hồi phục. Tuy nhiên, tình yêu giữa Xuân và Bích gặp rất nhiều trắc trở.
