Gregory House, diagnosticien émérite, passionné par les maladies rares est un personnage arrogant, cynique, anticonformiste et asocial. Il souffre d'une claudication provenant d'une douleur à la jambe droite due à un infarctus consécutif à un anévrisme thrombosé qui a coupé la circulation dans la jambe. Il marche avec une canne et abuse de Vicodin, un analgésique opiacé à base de paracétamol et d'hydrocodone, pour soulager sa douleur.  

Médecin brillant mais à tendance misanthrope, House ne s'intéresse guère aux maladies ordinaires faciles à diagnostiquer. Néanmoins, il les rencontre occasionnellement au cours des épisodes lorsqu'il est contraint d'accorder des consultations ; ces « distractions » par rapport au cas principal traité dans l'épisode l'aidant parfois à adopter une nouvelle approche grâce aux informations qu'elles lui apportent. Il est assisté par trois jeunes docteurs qui possèdent chacun leurs propres idées de la vie et de la médecine.

Chaque épisode de la série s'articule généralement autour d'un cas principal. Avant le générique, le cas principal de l'épisode est présenté, puis House le prend en charge avec son équipe. Présentée comme une enquête policière, la recherche de la maladie et du bon traitement font l'objet d'une étude minutieuse. L'intrigue plonge le téléspectateur dans le corps du patient, à la découverte de la source du problème.

L'équipe du docteur House confronte ses hypothèses lors de séances de groupe de diagnostic différentiel, essaie des traitements, se trompe régulièrement et aggrave parfois le cas du patient.