明朝湖北蕲州，李月池、李时珍因医术高超而闻名遐迩。包乡绅用错误的《本草书》看病、卖假药，李时珍直言不讳地指出，得罪了他。李时珍治好了楚王的儿子，不要钱财官位，而是求楚王上奏皇上重修“本草”。进入太医院的李时珍因不满太医院的傲慢迂腐，辞职回乡决心自己修正“本草”。百姓得知此事，纷纷献出家藏秘方来支持他。李时珍为验证草药功效，与徒弟庞宪走遍四处寻觅，亲自采集草药，并得到当地药农的热心帮助。一次，李时珍等人遇到恶道刁难，珍贵的药物笔记被烧毁，追随他的郎中老魏也为抢救笔记不幸摔死。但李时珍没有放弃，又重新搜集草药，补写笔记。随后，李时珍又用几年时间将笔记整理成书，名为《本草纲目》。但此书几经波折均未能面世，直至李时珍死后三年，这本凝聚了李时珍三十年心血的伟大药物学著作终于被刻版印出，流传万世，造福于民。

故事发生在明朝时期，李时珍（赵丹 饰）因其高明的医术和高洁的品格而获得了百姓们的爱戴和认可。楚王邀请李时珍进宫给王子治病，令宫廷御医们手足无措的古怪病症在李时珍的手下化为乌有。李时珍获得了进入太医院深造的机会，可是他提出的唯一要求，就是请求楚王重修本草。 李时珍无法忍受太医院里同僚们迂腐的作风，知道自己如果一直待在这里将永远无法实现心愿，于是他辞了官返回故里，决定依靠自己的双手修正本草。乡亲们得知了李时珍的志向，纷纷向其伸出了援手，李时珍以一己之身亲自验证了数百种草药的功效，《本草书》渐渐完善了起来。