五十岚唯织（洼田正孝饰）是一名诊疗放射线技师。此前受邀参与使用人工智能的读影辅助软件开发项目，唯织决定赴美，与同伴们告别。两年后，唯织回到日本，希望回到甘春综合医院。但是，新院长灰岛将人（高岛政宏饰）实施了医院的合理化，不再需要放射线科医生，工作都外包至影像中心。当年的同伴也各自转职到别的医院。有一天，小提琴家宝生真凛在独奏会上晕倒，坐在观众席上的灰岛将她紧急送往甘春医院。与此同时，已经不在甘春医院工作的甘春杏（本田翼饰），结束工作踏上归途，遇到了怀孕中的森迫由美（森宽和饰）腹痛难忍的样子。这时唯织出现了。
《放射治疗室 第二季》延续了前作对医疗幕后工作的聚焦，以诊疗放射线技师五十岚唯织（洼田正孝饰）为核心，将镜头对准了常被忽视的放射科。剧中，唯织从美国归来后面对医院合理化改革带来的职业困境，与甘春杏（本田翼饰）等人共同应对医疗资源分配问题，这种设定既贴合现实又充满戏剧张力。然而，部分观众认为剧情发展略显平淡，尤其是新加入的灰岛院长推动外包改革的主线未能充分展开，使得冲突解决缺乏深度。
洼田正孝的表演依旧沉稳内敛，他通过细微的表情变化和肢体语言，精准地传递出角色对专业的执着与对患者的关怀。无论是面对紧急情况时的果断决策，还是与同事交流时展现出的温和一面，都让五十岚唯织这个角色鲜活立体。本田翼饰演的甘春杏在职责变动中展现出坚韧与成长，两人之间的互动自然流畅，为紧张的医疗场景增添了一抹温情。配角群像虽戏份有限，但在有限的出场时间里也呈现出各自的专业素养与性格特点。
叙事结构上，剧集采用单元剧与主线交织的模式，每集围绕不同病例展开，既有突发事故的紧急处理，也有长期病患的心理疏导。这种设计虽能快速建立情感共鸣，但部分案例的解决过程稍显理想化，削弱了真实感。例如，小提琴家宝生真凛晕倒事件的收尾过于仓促，未能深入挖掘艺术工作者面对疾病时的心理挣扎。此外，回忆片段与电影化手法的穿插虽意在强化情感冲击，却因节奏把控失衡导致观感断裂。
主题表达方面，该剧始终强调团队协作的重要性，并通过“AI辅助读影”“医疗外包争议”等议题探讨技术进步与传统医疗伦理的关系。唯织坚持回归临床一线的选择，既是对职业初心的坚守，也暗含对过度依赖技术的反思。不过，对于医疗公平性、资源分配等深层问题的讨论仍停留在表面，未能进一步挖掘其社会意义。