Fem hjälparbetare för Läkare utan gränser blir kidnappade av en terroristgrupp vid ebolacentret i Sierra Leone. I vansinnesflykt genom öknen pressar kidnapparna sina jeepar och attackeras av militären, och terroristledaren blir dödligt skadad.
Kirurgen Martin Roeykens insjuknar längs vägen med hög feber. Hans unga kollega, Mette Gobanski, får ett ultimatum: Rädda terroristen eller dö. Samtidigt försöker hon hålla sin vän Martin vid liv. När de till slut hamnar i en skola i Algeriet förstår Mette att mardrömmen bara börjat  man använder barn som levande sköldar.
Hemma i Stockholm inser Martins dotter Bella att tidskriften hon jobbar för har koppling till den skadade terroristledaren. Hon gör allt hon kan för att övertyga Säpo om att få flyga ner till Algeriet. Målet är att förhandla med terroristerna innan den franska och algeriska militären sätter in sin attack.

Saharasyndromet är en bladvändare i högt tempo, en spänningsroman där nervpirrande action blandas med levande skildringar av stressen vid operationsbordet i fält.
Detta är den tredje fristående boken i serien om kirurgen Martin Roeykens.