Charité, Hochsommer im Jahr 2049: Spitzenforscherin Maral Safadi kehrt mit ihrer Frau, der Gynäkologin Julia Kowalczyk, zurück an die Charité. Dort übernimmt sie die Leitung des Instituts für Mikrobiologie. Maral zählt außerdem zum wissenschaftlichen Beraterstab des Gesundheitsministers Thomas Nguyen, dessen neue Gesundheitsreform das Solidaritätsprinzip aufgibt und nicht nur das Charité-Personal zu spalten droht.

Marals erster Patient, Piet Baldwin, hat sich mit einem unbekannten bakteriellen Erreger infiziert, der lebensbedrohliche Symptome hervorruft. Als ein weiterer infizierter Patient in die Charité eingeliefert wird und kurz darauf verstirbt, gerät Maral zunehmend unter Druck.

Währenddessen erlebt Marals Mutter, die anerkannte Chirurgin Seda Safadi, welche absurden Auswirkungen die Reform haben kann, als die Krankenkasse eine geplante Nierentransplantation in letzter Sekunde ablehnt. Indes findet Maral heraus, wo sich Piet mit dem gefährlichen Bakterium infiziert hat … Breitet sich hier etwa ein Erreger aus, der die gesamte europäische Bevölkerung gefährden könnte?

In der vierten Staffel lässt „Charité“ das gewohnte historische Setting hinter sich und transportiert das Berliner Krankenhaus 25 Jahre in die Zukunft. Im Drehbuch von Tanja Bubbel und Rebecca Martin, das unter enger medizinischer Fachberatung entstanden ist, werden aktuelle medizinische Entwicklungen weitergedacht und politische Probleme unserer Zeit zugespitzt. Als beeindruckende Kulisse diente das futuristische Forschungszentrum der Champalimaud-Stiftung in Lissabon.