Doc draait om de gedreven, briljante Dr. Amy Larsen, hoofd Interne en Gezinsgeneeskunde in het Westside Ziekenhuis in Minneapolis. Nadat een hersenletsel de laatste acht jaar van haar leven wist, moet Amy navigeren in een onbekende wereld waarin ze zich geen patiënten herinnert die ze heeft behandeld, collega's met wie ze in conflict was, de zielsverwant van wie ze scheidde, de man van wie ze nu houdt en de tragedie die haar ertoe bracht iedereen van zich af te duwen. Ze kan alleen vertrouwen op haar vervreemde 17-jarige dochter, die ze zich herinnert als een 9-jarige, en een handvol toegewijde vrienden, terwijl ze worstelt om geneeskunde te blijven beoefenen, ondanks dat ze bijna een decennium aan kennis en ervaring is kwijtgeraakt.
