受患者尊重的女医生韩菁被送进了癌症病房。她的爱人刘绪从千里之外赶来探望，却遭到了拒绝，这是怎么一回事呢?
七年前，刘绪是肿瘤研究所的研究生。那时候，所长冯灼博士和助手伍云，以及伍云的女朋友、冯灼的侄女冯娟等人，正在进行攻克癌症的研究。救死扶伤的共同理想，把刘绪和韩菁紧紧地联系在一起了。一天晚上，韩菁邀请许多同学到她家做客，准备当众宣布她和刘绪订婚的事，可是，刘绪突然接到冯灼博士的通知，要他十万火急立即返回研究所。在无可奈何的情况下，刘绪给韩菁留下了 “准时赶回”的纸条，便不告而别了。
原来冯灼博士已患了癌症。经多年考察，他已看穿了伍云这个人，毅然决定由年轻的刘绪接替他的工作。冯灼博士告诉刘绪，很早以前，他就发现鲨鱼从来不患癌症。人和鲨鱼的细胞中都有脱氧核糖核酸(DNA)，一旦DNA螺旋链上的核苷酸排列被打乱，人就会得癌症。在鲨鱼细胞中，DNA上的核苷酸排列顺序虽然也会被打乱，但它产生的下一代细胞却仍是正常的。经过50年的研究，冯灼博士终于揭示了其中的奥秘：鲨鱼细胞中有一种特殊的化合物，能修复损坏了的DNA，这就是“鲨鱼TATA”。在弥留人间的三天时间里，冯灼博士通过电脑将自己的全部研究成果和知识，毫无保留地传授给了刘绪。
现在，放在刘绪面前的任务是分析“鲨鱼TATA”的分子结构，并进行人工合成。决心献身这项崇高事业的刘绪，违心地写信告诉韩菁：我并不爱你，忘掉我吧。
眼看接班的愿望破灭了，伍云十分嫉妒刘绪。他居心险恶地挑拨韩菁和刘绪的关系，灭绝人性地用X射线照射刘绪，使之患上了癌症。
经过5000多次失败，刘绪花了6年多时间弄清了“鲨鱼TATA”的分子结构，第一批十支抗癌制剂TATA终于提炼出来了。在抢救严重癌症病人中，这些制剂显示了巨大的威力。
这时，韩菁已为病人献出了全部精力和健康，癌症使她病倒在床上。组织上决定让刘绪带上最后一支TATA，立即赶去抢救。临走前，刘绪叮嘱冯娟，一定要保证研究资料的安全。
可是，狡猾的伍云却乘机窃走了研究资料，他欺骗冯娟，和她一起乘着水翼快艇，准备逃出国境。冯娟发现伍云的阴谋后，和伍云展开了一场搏斗。研究所的同志及时赶到了，这个奸诈之徒终于受到了应有的惩罚。
因多处癌扩散而昏迷不醒的韩菁，注射了最后一支TATA以后，奇迹般地复活了。可是，因为第二批抗癌制剂未能及时提炼出来，刘绪却成了最后一个癌症死者。