1910年的冬天，列強環視下的北京似乎特別寒冷。北京的外務府內，每天忙於周旋於列強之間的外務部右丞施肇基卻突然收到了一個來自東北三省的消息：一種染之即死的怪病，迅速的蔓延了整個東三省，它就像是沙塵暴一般，撲向了北京。
10月25日，在中俄邊境的一座不起眼的小城市裡，有一家叫「魁升員」的客棧，兩位從俄國回來中國礦工在這裡投宿。這兩位礦工突然發起了高燒，不停地咳出鮮紅的血液，身上也出現了紫紅色的斑點。當地的醫生們對這種奇怪的病症都束手無策，很快，兩位礦工就死去了。
然而，這不是結局，而是恐怖事情的開始。緊接著，客棧、酒吧里的服務人員也出現了相同的症狀。短短几天后，千里之外的哈爾濱，也陸續有居民死於同樣的神秘疾病。瘟疫，爆發了，如水瀉地，似火燎原，從中俄邊境，從哈爾濱，一路南下。長春，瀋陽……瞬間就奪去了數百人的生命。恐懼，一下子深入到東三省每個人的心中。
而俄國、日本兩國更是以清政府無力控制疫情為藉口要求獨立主持北滿防疫。疫情越來越嚴重，列強更是對東三省的主權虎視眈眈。
要將主權拱手相讓，清政府當然不願意，可是如果不儘快控制住疫情，這場瘟疫就可能會要了大半國人的命。清政府迫切的需要一位能控制疫情的中國醫官。
1911年12月，面對神秘的瘟疫，31歲的他欣然接受了清政府的邀請，出任中國醫官。他是伍連德，一位出生於馬來亞的中國醫生。
當他風塵僕僕的趕到哈爾濱的時候，瘟疫已經在哈爾濱流行了一個多月。而在一個叫傅家甸的地方，聚集著闖關東來的兩萬多人。這裡，也是瘟疫蔓延最嚴重的地方，每天都有十多個人因瘟疫而亡。
瘟疫中者必死，往往全家斃命，男女老少都難以倖免。馬路上橫七豎八地躺著冷冰冰的屍體，整個傅家甸，籠罩著濃濃的死亡氣息。
在長期鑽研細菌學研究的伍連德看來，要控制瘟疫，一定要先了解疾病的起因。多年的西方醫學學習經歷告訴他，解剖，是最快又最有效的了解疾病的方式。可那是1910年的清朝啊，解剖是一個完完全全的禁區。儘管每天有那麼多人死去，卻沒有一具屍體可以讓他解剖。
在他抵達哈爾濱的第3天，一位日本籍的女性因瘟疫而亡。伍連德避開所有人，悄悄的完成了他的第一次醫學調查——解剖屍體。
他發現死者是由於肺部炎症窒息而亡，熟練的取下一部分病變組織後，他迅速的離開了解剖現場。這也是清朝時期民間的第一次屍體解剖。
顯微鏡下的鼠疫桿菌接下來便是嚴謹的求證過程，只有拿到了足夠的證據，才能確定死因，才能控制瘟疫。在一台當時哈爾濱沒有一個人見過的儀器——貝克顯微鏡的幫助下，他找到了瘟疫的元兇——鼠疫桿菌。
那時候的人們普遍認為鼠疫的流行與老鼠身上攜帶的跳蚤有關，當瘟疫的元兇是鼠疫桿菌的發現流傳開來，大規模的捕鼠運動也轟轟烈烈地拉開了序幕。
可讓大家目瞪口呆的是，捕鼠運動並沒有阻止瘟疫的蔓延。東三省的老鼠被大量的捕殺，可因瘟疫而死亡的人數不降反升，甚至達到了每天死亡50人的高峰。經過檢驗，伍連德甚至沒有發現任何一例攜帶了鼠疫桿菌的老鼠樣本。
沒有特效藥，鼠疫幾乎染之必死。眼看著中國就要淪陷在鼠疫中，變成第二個中世紀的歐洲。
東北鼠疫6個月內的死亡人數統計圖表
敏銳的伍連德卻發現，東三省的這次鼠疫流行似乎與以往的不太一樣。病人表現出來的症狀和之前感染了鼠疫的人不同，而且死亡速度更快。既然老鼠已經被排除了嫌疑，那究竟是什麼引起了這次的瘟疫呢？
突然，一個細節讓伍連德有了一個大膽至極的想法。流行於傅家甸的鼠疫有一個共同的特點：所有的死者都曾處於密封的房屋之內，而且是一家一家的集體死亡，死因也都是肺部感染引起的窒息。那麼，空氣傳播，會不會是鼠疫桿菌新的傳播方式呢？
醫生團隊正在解剖死者伍連德立即起草了一份電報稿，他將這次在東三省流行的鼠疫稱為「肺鼠疫」，認為是通過飛沫傳播的。他建議清政府立即停止對老鼠的捕殺，並且徹底封鎖哈爾濱，切斷鼠疫的流通道路。
這時候，深受清政府信賴的北洋醫學堂首席教授——法國人梅斯尼，也來到了傅家甸調查鼠疫。梅斯尼對於伍連德關於肺鼠疫與飛沫傳染的說法嗤之以鼻。
梅斯尼甚至要求伍連德退出這次的防疫工作，由自己來領導。兩個人誰也沒辦法說服對方，最終不歡而散。
為了能讓清政府儘快的採取封鎖措施，伍連德連夜給清政府寫了一封請辭電文，他說，只要清政府同意封鎖哈爾濱，那麼他願意讓梅斯尼來負責這一次的防疫工作。
可封鎖哈爾濱後，疫情並沒有如他所願的安定下來。就在他等待清政府回音的這一天，疫情開始全面爆發。哈爾濱每天的死亡人數急速攀升，甚至天津、北京都開始出現零星的鼠疫病例。
