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《大明医圣李时珍》讲述了我国明朝伟大的医药学家李时珍（公元1518年-1593年）富有传奇色彩的一生和跌宕起伏的情感历程。正德十六年，武宗驾崩，朱厚熜即位，建元嘉靖。李言闻被封为太医院吏目。李言闻好友吴药师因治错小郡主的病，被关入牢中。吴药师临终托孤，将女儿吴斯语许配给李时珍。长大后李时珍进阳明书院学习，和荆王府世子朱成翊成为同学。朱成翊希望拉拢李时珍为自己所用，却被李时珍严词拒绝。朱成翊遂与李时珍成了死对头。李时珍偶遇一个美丽的少女朱苌葶，却发现她脉象异常，命不久已。李时珍给她治疗多年顽症，两人产生爱慕之情。一次偶然的机会，李时珍发现少女居然是荆王府郡主。李时珍希望能考取功名，得个一官半职，与苌葶也不是不可能。朱成翊得知李时珍赶考，便派人买通主考官。李时珍被考官诬陷舞弊，赶出考场。李时珍心结郁积，一病不起。苌葶暗中派人送信与李时珍商量私奔，得不到任何回应，失望之余病情加重，也卧倒不起。荆王急忙下令要李言闻替女儿看诊，可是李时珍命在旦夕，李言闻根本无法离开。危急时刻，斯语出面坦承自己的药膳是治疗郡主的关键，立下生死状，进入荆王府救治苌葶。成翊要求斯语留在自己身边，在王府享受荣华富贵，被斯语拒绝。李时珍终于和斯语完婚，并且跟随父亲正式开始行医。李时珍经过几轮考试，终于进入太医院。此时朱苌葶拜道士陶仲文为师，整日沉迷于炼丹食丹不能自拔；而蓝行义则和已成为杨妃的杨雪英勾结，利用所学医术，在后宫兴风作浪；朱成翊也来到京城，和严世蕃勾结一气；景王和裕王争夺太子之位，严嵩和徐阶两派政治斗争激烈。李时珍卷入这波澜诡谲阴谋重重的宫廷斗争之中……
明军几乎完全丧失了战斗力，全军已无可用药品。军医官说出征前所带药品均有李时珍验过，裕王大怒，下令拘捕李时珍，而军中早已不见李时珍的身影，裕王高拱断定李时珍是景王和严世蕃派来的内J。山中采药的李时珍通过当地百姓寻得医治痢疾的偏方，治好了监视他的阿木，在回城的途中，李时珍和阿木惊奇地发现，丰连城早已被鞑靼人围得水泄不通。二人冒死穿过敌人的封锁线，回到明军大营，将治痢疾的偏方告诉了将士们。可当他们走进主帅大帐时，高拱立即下令逮捕李时珍。阿木坚持李时珍是忠臣以死相保，并要高拱放了李时珍，自己出城去搬援兵。高拱将信将疑同意阿木出城，但李时珍不能放。
明军将士用过李时珍寻来的偏方后，疫情得到控制。鞑靼人猛烈攻城，裕王与将士同仇敌忾，浴血奋战。阿木搬来援兵，明军大败鞑靼人。裕王和高拱终于认识到李时珍才是堂堂正正的君子。