万太郎（神木隆之介）に「やりたいことはやった方がいい」と背中を押された寿恵子（浜辺美波）は、母・まつ（牧瀬里穂）に「鹿鳴館に行ってみたい」と伝えるが、許しを得ることができなかった。
一方、万太郎は朝早くから東京大学の植物学教室に通い、掃除や雑用もこなしていたが、しばらくすると自分が学生たちから受け入れられていないことに気付く。特に助教授の徳永政市（田中哲司）は、万太郎に冷たく当たった。そしてとうとう、万太郎は完全に孤立してしまうのだった。
-
NHKの「らんまん」番組サイトより
教授の「ある一面」とは...
そんな中、植物画を描くことを任されている画工の野宮朔太郎（亀田佳明）が研究室にやってくる。万太郎は仲良くできるのではないかと期待するが、野宮も万太郎を受け入れることはなかった。
落ち込んだ万太郎は「十徳長屋」の差配人・りん（安藤玉恵）を誘って竹雄（志尊淳）が給仕として働く神田の西洋料理店「薫風亭」に足を運ぶ。
りんと竹雄に励まされ、元気を取り戻した万太郎は、東京の植物について知るために植物採集に出かけることにした。案内を頼まれた倉木（大東駿介）はしぶしぶ引き受ける。
その帰り、東京大学に寄った万太郎は、研究室の学生の1人、藤丸（前原瑞樹）にシロツメクサを差し出す。藤丸のかわいがっているウサギのためだ。
人に優しく、自由で、植物をこよなく愛する万太郎に、藤丸と波多野（前原滉）はだんだんと関心を持っていく。
野宮とも少し打ち解けることができた。しかし、その野宮から田邊教授（要潤）のある一面を聞いた万太郎は、複雑な気持ちになる。
ある日、久しぶりに「白梅堂」に寄った万太郎に、寿恵子は新作の菓子を見せる。それは万太郎が描いた牡丹の植物画をもとに職人の文太（池内万作）が作ったものだった。
うれしくなった万太郎は自分の描いた植物画を見せながら、寿恵子に植物の話をする。その中で話題に上ったのが亡き母・ヒサ（広末涼子）が好きだったバイカオウレン。
「絵を描いてくださらなければ、私はずっとこんなかわいらしい花がこの世にあるってことを知らなかった」。寿恵子の喜ぶ顔を見て、万太郎はハッとする。
植物図鑑を作る――。生涯をかける仕事を見つけた瞬間だった。
一方、叔母・みえ（宮澤エマ）からの依頼で、元薩摩藩の実業家・高藤雅修（伊礼彼方）に菓子を届けることになった寿恵子。屋敷に足を運ぶと、そこには田邊教授がいた。