С самого детства Ко Сэ-вон отличался низким уровнем эмпатии, что в конечном итоге привело к трагическим последствиям. Выросший, он создал семью и стал выдающимся учёным, добившимся значительных успехов в области нейробиологии. Его исследования сосредоточены на тайнах человеческого мозга, и его имя стало синонимом прорывных открытий в этой области. Однако жизнь Сэ-вона кардинально изменилась, когда он потерял своего маленького сына в ужасном несчастном случае. Несмотря на горе, он не стал более эмоциональным, но это событие дало ему мощный стимул для дальнейших исследований.
В поисках ответов на вопросы о том, что произошло с его семьёй, доктор Сэ-вон начинает проводить рискованные эксперименты по нейросинхронизации с мёртвыми. Его цель — получить доступ к воспоминаниям ушедших и понять, что именно стало причиной трагедии. Эта одержимость приводит его к открытиям, которые могут изменить представление о жизни и смерти. Однако, чем глубже он погружается в свои исследования, тем больше он рискует потерять связь с реальностью и самим собой. Доктор Брейн — это история о стремлении к знанию, цене, которую мы готовы заплатить, и о том, как горе может трансформировать нашу жизнь.