Chirurgien célèbre et brillant, Martin Le Foll est victime d'une soudaine phobie du sang, une névrose qui condamne irrémédiablement la suite de sa carrière. Il décide de s'installer comme médecin généraliste dans le petit village breton de Port-Garrec, lieu où il passait ses vacances étant enfant. Il va alors faire connaissance avec les habitants excentriques de ce petit village qui observent ce nouvel arrivant, surnommé Doc Martin, avec un regard à la fois bienveillant, curieux et quelque peu méfiant. Mais le manque de tact du nouveau médecin et son inadaptation aux autres compliquent son intégration et provoquent rapidement méprises et quiproquos…