霍建華飾演的周承俊是醫術精湛的資深急診醫師，也是帶領年輕醫師成長的重要前輩。劇情從他破格錄取成績平平的醫學系畢業生林耿明（蔡凡熙飾）開始，讓這名新人與優秀R1唐希（詹子萱飾）、江東彥（彭千祐飾）一同進入急診。霍建華表示，希望觀眾能透過戲劇了解醫護人員的辛苦，「他們每天面對生老病死，在非常忙碌的狀態下工作，但每天仍然為了救人而努力。」
楊謹華飾演何宇華，專業能力卓越、全心投入工作，卻在職場制度與醫療糾紛中留下難以抹滅的傷痕。她表示，何宇華並非因為強大就不會受傷，「她遇到事情第一個反應永遠是處理、判斷、解決，很習慣成為那個讓別人安心的人。但回到她自己，也會害怕、懷疑，甚至會想是不是自己真的做錯了。」她形容，「白袍穿上去，她必須是醫師；白袍脫下來，她也只是一個會痛的人。」
蔡凡熙飾演的林耿明雖然成績平平，卻始終保有想幫助病人的初心；詹子萱飾演的唐希則是在進入急診後，逐漸打破對醫師的想像；彭千祐飾演全班第一的江東彥，看似冷淡自信，內心其實藏著放不下的課題，三名R1也將在一次次生死交關中逐漸成長。
《急診室的奇蹟》為台灣首部以急診室為核心的醫療職人劇，更找來《火神的眼淚》主創團隊再度打造職人題材，由導演李志薔、編導黃靖祖、監製李良玉攜手製作，集結霍建華、楊謹華、蔡凡熙、詹子萱、彭千祐主演。故事深入急診第一線，除了分秒必爭的搶救，也觸及醫療倫理、醫療糾紛、醫病關係及院內權力角力。
