Em Romantic Doctor, Boo Yong Joo (Han Suk-Kyu) era um cirurgião famoso conhecido como “mãos de Deus” devido à exímia habilidade na profissão. Um dia ele decide se isolar e trabalhar como médico familiar em uma cidade pequena. As pessoas o conhecem agora como Professor Kim, mas ele refere-se a si mesmo como Doutor Romântico. Kang Dong Joo (Yoo Yeon Seok) virou médico para ter uma vida melhor, depois de ter crescido na pobreza, e procura pacientes VIP. Já Yoon Seo Jung (Seo Hyun Jin), é uma jovem apaixonada pela profissão de cirurgiã, mas assombrada por um erro do passado. Quando o caminho dos dois jovens médicos cruza com o do peculiar Professor Kim, suas vidas e carreiras nunca mais serão as mesmas.