Quand Samuel tombe éperdument amoureux de l'une de ses patientes, Sophie Mancel, son existence bascule.
Les jours de la jeune femme, atteinte d'un cancer depuis six ans, sont comptés. Mais Samuel veut croire en une guérison. Il ne peut plus vivre sans elle, sans son regard, sans son sourire... Le jeune médecin est prêt à tout pour la sauver, y compris à lui administrer un nouveau traitement, découvert par le professeur Lacombe et dont les effets sur l'homme restent inconnus. Portée par l'amour de Samuel et la confiance qu'elle a en lui, Sophie accepte de jouer les cobayes.
Ils savent tous les deux que leur histoire est sans issue. Mais l'amour fait parfois des miracles...