Chicago Med se describe como "un viaje emocional a través del caos del día a día del hospital más explosivo de la ciudad y el equipo de valientes médicos que lo mantiene unido." La serie hace frente a casos inspirados por acontecimientos de la actualidad, además de entrelazar con los personajes de Chicago Fire y Chicago P.D.

Basada en un libro de Thomas Maier, la serie se centra en las figuras del ginecólogo William Masters y la psicóloga Virginia Johnson, cuyos estudios sobre la sexualidad a mediados de los 60 cambiaron el modo de ver las relaciones de pareja en la sociedad estadounidense de la época.