«Казус Кукоцкого» — история, сталкивающая зрителя лицом к лицу с правдой человеческих отношений и судьбой страны.

Действие сюжета разворачивается в середине и во второй половине ХХ века, и охватывает практически все общественно важные события этого периода: уголовную ответственность за аборты, разгром генетики, «лысенковщину», аресты и лагеря, похороны Сталина, хрущевскую оттепель, эйфорические шестидесятые, жизнь столичной богемы и джаз. Главный герой фильма — потомственный хирург Павел Алексеевич Кукоцкий. Один из самых именитых гинекологов своего времени, Кукоцкий разработал обширную программу по борьбе с криминальными абортами и добивался отмены постановления 1936 года о запрещении абортов.

Однако общество и по сей день не имеет единого мнения относительно искусственного прекращения беременности. Для одних оно — спасение несчастной женщины, для других — убийство нерождённого человека. Для первых Кукоцкий — ангел-хранитель, для вторых — изверг и душегуб. В фильме, как и в романе, несколько сюжетных нитей. Кроме истории жизни Кукоцкого, есть также и линия жизни его жены Елены, страдающей потерей памяти.

Есть наследство из Буэнос-Айреса; драматическая история взросления дочери Кукоцких; ее сексуальные отношения с двумя близнецами-евреями; серийный маньяк-убийца; богемные джазмены и даже опыт существования после смерти.