动物医生高元寺达也从他所工作的动物医院辞职，回到了老家神乐坂。他强烈希望在自己尊敬的动物医生德丸善次郎的医院工作，所以敲开了德丸医院的门。但是，德丸不知去向，只留下一封信。信上写着“把招牌放下来，以后的事拜托你了”。这意思就是他把医院交给达他，自己引退了。达也虽然很困惑，但还是赶紧接待川流不息的患者。就在这样，达也在新天地的第一天在喧闹中拉开了大幕。某天，达也在街上看到一只被车轧过的蝶耳狗，还认识了守在狗身边的少年大地。达也和大地一起把全身是血的小狗运到医院。他判断小狗要尽快手术。就在准备手术，因为联系不上儿子而焦急的大树的母亲加濑时羽赶来了。时羽见医院设备老旧、人手不足，要求把小狗转到其他医院。达也却认为小狗疑似脾破裂，根本来不得转院了。大地看到二人争执，为小狗的安危担心，一边哭一边求医生救救小狗。达也拉着大地的手，闭上眼睛念叨着感受到大地的心情了，他会努力的。然后，他不顾时羽的制止，坚决开始手术。结果，时羽成了手术助手。达也细致的手术技术让她大开眼界。另一方面，达也得知时羽是动物护士，便请求她到医院来工作。

加濑时羽同意到诊所就职，达也作为“坂上动物医院”的院长开启了人生的新一章。某天，达也出席病例发表会，遇上了Main town动物医院的兽医田代真一和东都兽医大学的学生堀川广树。在病例发表会上，达也演讲的是“宠物与饲主的心灵治疗及家庭护理”。有位少女很认真地倾听他的演讲。少女名叫大泽香子，她的爱犬朱莉患有骨癌，在Main town动物医院由田代治疗，田代给朱莉使用了正处于试验阶段的新药。但是，田代说即使用了药病灶仍有转移的可能，所以应考虑给朱莉截肢。香子的母亲赖子强烈反对。而看到朱莉每次接受治疗时痛苦的样子，香子心中不忍，考虑是不是换一种治疗方式。就在此时，她回忆起发表会上达也的演讲，便托广树和自己一起去坂上动物医院找达也。听说香子是在田代做治疗时偷跑出来的，达也和时羽都吓了一跳。时羽赶紧联系田代。香子求达也给朱莉做检查。拗不过香子的恳求，达也进行了诊查。而他的诊断结论是朱莉应该做截肢手术。

某天，兽医学生堀川广树带着叫井上早苗的人来到达也的诊所。早苗的狗古丽患有心脏肿瘤。Main town动物医院的田代医生判断古丽的肿瘤虽可以切除，但是考虑到它的年龄和心脏功能低下，所以手术难度太大。然而，早苗不接受这样的诊断，所以随广树来到达也的坂上动物医院。达也的诊断与田代一样。不过，达也认为就算是百分之一的可能也不能放弃，不顾时羽的反对，决定给古丽做手术。手术成功了，接下来就是等待古丽恢复体力。但是，当天夜里，在达也看护下，古丽的状况突然恶化，没有了呼吸。广树觉得全是自己的责任，因为是他把古丽带到达也这里，硬逼达也手术。达也宽慰他说这不是他的错。而达也自己也被无能为力的悲哀折磨着。从第二天开始，不断有客户取消预约，网络上也流传坂上医院强行手术导致狗狗死亡的谣言。

铃芽来到坂上动物医院，要求寄养一只虎皮鹦鹉。这只虎皮鹦鹉是她的母亲咲江饲养的皮斯凯。因为咲江住院，所以它被到铃芽那里，但是铃芽没法照顾鹦鹉，所以把它托付给达也。达也同意照顾鹦鹉，但是他开出条件，要求铃芽要看望住院的母亲，而且早晚都要来给鸟喂食和清扫鸟笼。在名仓陪同下，铃芽不情愿地去看望咲江。就在算是在医院，母女俩还是没能和好，铃芽怏怏地离开了医院。德丸见铃芽这么顽固，看不去下了，他思考着如何能修复这对母女的关系。就在这时，时羽失踪的丈夫阿佑的父母来了。他们要求时羽把大地交给自己抚养，理由是，阿佑在南美失踪七年了，送走孩子，时羽就不必被阿佑束缚着，可以自由自在了。时羽对公婆说她明白他们的意思。大地偶然听到大人们的谈话，很受打击。当天晚，大地住在爷爷奶奶家，二人问他愿不愿意搬来同住。就这样，时羽与大地，咲江与铃芽，这两对母的关系开始一点点发生变化。