MIR cuenta las historias que se desenvuelven en un hospital universitario. Los protagonistas son cinco residentes y los adjuntos que están al cargo de ellos, que son:

La Adjunta de cirugía, la doctora Sierra, aparece operando en el hospital central con el Dr. Vilches en el capitulo175. Es una persona exigente, firme en sus convicciones, rígida en sus propósitos, temida por sus alumnos a la vez que admirada. Es una buena médico y una excelente profesora. Respecto a su vida privada está felizmente casada pero deseosa de ser madre. Por eso se opera, para que sus trompas fuesen permeables. Finalmente logra que darse embarazada, pero resulta que el embarazo es ectópico y le acaban extirpando el útero. En la segunda temporada adopta a la hija de una paciente que murió en el hospital universitario. Más tarde llegara el padre biológico de la niña y Cristina tendrá que dársela.Hecho por el que tendrá una depresión y para afrontarla de refugiara en el trabajo. También el hecho de Alba no este en su vida sumira al matrimonio en una profunda crisis.

El médico adjunto que ha iniciado una nueva vida personal tras su separación matrimonial regalándose una segunda juventud: coche nuevo, apartamento en el centro, vuelve a escuchar a los Rainbow, se “machaca” en el gimnasio y sale por las noches. El problema es que está tan ocupado en pasarlo bien y rehacer su vida que se ha olvidado de las exigencias de su profesión y de que tiene tres hijos. Pero se da cuenta que está perdiendo cualidades como médico y en la segunda temporada comienza a preocuparse de nuevo por los pacientes empezando una nueva vida profesional. Pero ocurrira un hecho que le quitara esa idea de la cabeza. Aparte en la 2ª Temporada le ocurriran cosas que no saben como afrontarlas, ya que su mujer sera internada en la cárcel y el hermano de su mujer intenta quitarle la custodia de sus hijos.

Dra. Nuria Roche, la residente de cirugía.
Nuria vive la Medicina, es su vocación. Hija, novia y compañera ejemplar, parece a simple vista que no tiene defectos. Pero la entrada en la vida adulta le hace empezar a tener una serie de problemas con los que no había contado y que van a producirle inseguridades. Se queda embarazado tras una noche loca con Nelson, un celador del hospital, pero acaba abortando. Al final del la 1ª temporada tiene una crisis profesional que acaba superando. Durante la 2ª temporada se sentira a traída por Edu a raíz de un beso que se dierón en quirofano.

Dr. Eduardo Murua, Residente de medicina interna.
Lo tiene todo para triunfar: es inteligente, ama la medicina, posee un sexto sentido para los diagnósticos siempre acertados, tiene carisma y un gran atractivo físico. No obstante, la vida le ha dado un duro revés al perder a su novia embarazada en un accidente de trafico que se produjo por un error suyo. Aún no ha conseguido superar el trauma, de ahí su espíritu solitario. Pero tras agredir al Dr. Antonio "Toño" Martínez Crespo, Dávila consigue que haga terapia. Y con ayuda del psicólogo y sus compañeros lo acaba superando. Sale con Gloria y viven juntos, y consigue una beca para ir a estudiar a Nueva York un año. Aunque no lo tendrá fácil. Para empezar Carmen por problemas con el hijo de un paciente, mentira en un estudio vital para Edu, Lapartida le roba el merito de un cancer descubierto por él y Nuria y por que Toño se hace el reconocimiento por Edu que al poder estar contagiado y resulta que Toño tenía una enfermedad

La Dra. Carmen Jurado, Residente de Traumatología.
Carmen es moderna, urbana, optimista, muy activa, dicharachera y perfeccionista. Además de sus horas académicas y las horas de estudio, saca tiempo para apuntarse a un seminario y pone copas los sábados por la noche para pagarse un máster. Esta autoexigencia es una virtud, pero también será un problema para la joven doctora. Tras la paliza que le dio el hijo adolescente de un paciente, se escabulle de tratar ese tipo de pacientes. Llegara incluso a fastidiar un estudio de Edu sobre la adicción a la cocaina al inventarse las respuestas de los cuestionarios para no tener que entrevistar a jóvenes conflictivos. También fastidiara a Mateo en la denuncia que este último había puesco contra Pilar.

Dr. Mateo García, Residente de Pediatría.
Es el narrador de la serie. Mateo quiere hacer muchas cosas, aprender muy deprisa, pero nadie le toma en serio. Los médicos no le prestan la suficiente atención, por lo que tendrá que ir detrás de ellos para conseguir un minuto de su tiempo y poder así aclarar sus dudas. Al principio no quería hacer la residencia de pediatría por su profundo odio a los niños, pero poco a poco lo va superando. Sufre el acoso de Pilar por el desliz que tuvo con ella. Hasta que no puesde más y la denuncia. Al final no tiene más remedio que confesar que Pilar se acosto con él, este hecho lo hizo por venganza. Pero en el último capitulo de la temporada logra salvarle la vida a Pilar.

La Dra. Gloria Calatayud, Adjunta de Neurología.
Una meningitis la dejó sorda y gracias a un implante coclear puede oír por uno de los oídos ayudada por un sonotone. Esta minusvalía no le impide ejercer la medicina aunque a veces provoca situaciones que desconciertan al principio a los enfermos. Es muy amiga de Edu, un hecho que sorprende a todos porque el residente no tiene apenas amistades. Tras perder la plaza de neurología que se quedó Toño, empieza a buscar trabajo. Por su rapidez al detectar a su hermana un ictus, el Dr. Claudio Martos la contrata por guardias. Ahora mismo vive con Edu y salen juntos.

El Dr. Lea Izquierdo, Residente de intensivos.
Lea se incorpora en su primer año de Intensivos. Su primer trabajo como médico no es sólo una cuestión de vocación, sino también de supervivencia ya que hasta ahora ha subsistido gracias a la ayuda de sus amigos y las becas obtenidas por sus buenos resultados académicos. Su familia le dio la espalda el día que hizo pública su condición de bisexual. Siempre se meterá en lios para ayudar a Mateo. Hasta que falsifica un correo de Pilar que le perjudica al propio Mateo en la comisión sobre la denuncia y Mateo corta con ella.

Dr. Antonio Dávila, el Adjunto de Pediatría.
El doctor Dávila abandona el Central, después de dejar de ser director del mismo. Pide el traslado el pabellón universitario (la serie El MIR), para abordar un nuevo reto recuperando su primera vocación: la Pediatría. El humanismo es la característica que mejor le define, con una didáctica clara: primero se enseña a ser buena persona y después a ser buen médico. Pero la edad pasa factura y se dará cuenta de que la sabiduría no radica sólo en la experiencia sino también en las ganas de aprender y en la ilusión por mejorar.

Dra. Pilar Rojas, Adjunta de Traumatología.
Es la viva imagen de la mujer que sabe compaginar su papel de madre trabajadora. Tiene una capacidad física envidiable para poder abarcar 12 de horas seguidas de guardia y asistir a continuación a una representación infantil con sus tres hijos. Como médico es una persona muy competente, respetada por compañeros y alumnos. Al principio de la segunda temporada tiene un desliz con Mateo. Pilar al creerse que Mateo lo ha contado le está haciendo la vida imposible. Al final todo el hospital acaba enterándose aparter de que Mateo lo contó en la comisión de investigación. Al final de la 2ª temporada de toma un frasco de pastillas pero Maeto la salva la vida. Hecho que hara que la Doctora se más humana con todos.

El Dr.Alberto Sales, Médico cirujano.
Alberto fue el primer residente de la doctora Cristina Sierra. Durante su período de formación sufrió una desastrosa experiencia a su lado, hasta el punto de que el médico llegó a recomendarle que se dedicara a otra cosa que no fuera la cirugía.
Su tesón y voluntad de convertirse en un gran cirujano dio sus frutos tras un Máster en el Hospital Monte Sinaí de Nueva York, del que salió reforzado en conocimientos y experiencia. Su llegada al Universitario va a tener el mismo efecto que un ciclón: adicto al trabajo, Alberto va a conseguir dinamizar la vida en los quirófanos y conseguirá reducir la gran lista de espera que arrastra el hospital.
Además, los residentes van a admirarle en detrimento de sus adjuntos: para Edu, la carrera de Alberto en el extranjero constituye un ejemplo a seguir; Nuria quedará eclipsada por su saber hacer en la mesa de operaciones y Carmen caerá rendida a los pies de este guapo y atractivo cirujano. Pero si en su trabajo se implica con el paciente, en su vida personal es bastante informal, ya que huye de todo tipo de compromisos y suele quedar fatal con los amigos por pura dejadez.