Mentes em Choque é uma série médica que tem como protagonista León Robles (Alejandro Tous), psiquiatra espanhol em crise com a profissão. Ele acaba de chegar a uma grande cidade latino-americana em busca da sua irmã gêmea, Lola Robles, que sofre de um transtorno mental severo e está desaparecida há mais de dois anos.

Ao chegar ele vai direto para o Hospital Metropolitano da cidade, onde reencontra Charo Ríos (Goya Toledo), diretora de psiquiatria, com … Leia maisquem ele teve um relacionamento amoroso no passado. Em uma situação inesperada León revela a sua maneira genial e pouco tradicional de tratar os pacientes, resolvendo o caso de um doente. O fato faz com que ele, sem esperar nem agir com esta finalidade, seja nomeado o novo chefe de psiquiatria do hospital.

Em cada episódio León lidará com casos psiquiátricos diferentes, conquistando ao mesmo tempo admiração e rejeição da equipe de médicos que agora estão subordinados a ele. Enquanto isso, ele continua buscando a irmã, Lola, peça-chave para resolver os seus próprios conflitos pessoais.