电视剧《一起深呼吸》主要讲述了正在其他国家服务的中国援外医疗队临危受命,为一场灾难性的爆炸事件提供援助。在中国援外医疗队即将回国的时候,却突然得到了一个消息,一座华人矿场突然发生了爆炸,而且死伤惨重,里面的员工正在等待别人的救援,在当地政府的协调下,救援队参加了此次行动。
当他们来到现场的时候,却发现另外一个华裔医生丹尼斯也来到了这里,不过他却不是为了给别人做治疗,而是想要寻找失踪多年的女友凯莉。出于职业的本能,丹尼斯不得不和医疗队一起投入了抢救工作,可是因为文化背景的差异,他和救援队的医生发生了巨大的矛盾与冲突。
要知道医疗队的医生大多都是国内各个医院调来的精英,因而他们中间还有刚开始工作的男护士,丹尼斯又是军医出身,对于一些事情,他总是抱着冷静又客观的态度。有些患者在生命有危险的情况下,丹尼斯总是建议采取极端可怕的治疗方式,这让医疗队的医生对他非常不放心。
加上救援的情况不容乐观,冲突也一次又一次的爆发,虽然几个人都在努力的妥协,但是最后还是闹出了很多的问题。就在这个过程中,黑心的富商也出现了,他利用自己的势力,频频给医疗队设置难题,几个人也终于同心协力走到了一起,和黑心富商展开了较量。
在最后的大结局里,医疗队和丹尼斯的救助计划圆满成功,获得了当地人民的尊重,还用自己高超的医疗技术阻止了一场可怕瘟疫的爆发。经过了种种磨炼以后,丹尼斯和周郁在治疗别人的同时,也治疗了自己,决定放下过去的一切,重新开始自己的新生活。