Mihnea Zaharescu (Vlad Zamfirescu), Ana Drăgan (Eugenia Șerban) și Augustin Popa (Virgil Ogășanu) sunt cei trei acționari ai cabinetului particular "Materna", căruia îi trec pragul multe femei care se pregătesc să devină mame. Mihnea este un bărbat ambițios care a avansat în carieră, dar nu este fericit pe deplin pentru că nu poate renunța la sentimentele care încă îl mai leagă de Mara Manea (Medeea Marinescu), fosta lui mare iubire, pe care a părăsit-o din cauza reticenței de a-și întemeia o familie.
Acum, Mihnea și Mara lucrează împreună la cabinet, dar niciunul nu lasă să se întrevadă sentimentele pe care le nutresc. În viața lui Mihnea apare Diana Popovici (Lili Sandu), o femeie frumoasă care știe exact ce vrea de la viață. Apariția ei nu este bine văzută de mama lui Mihnea, Letiția Zaharescu (Maria Ploae), o femeie cu suflet mare care vrea să își vadă băiatul într-o relație stabilă.
Colega și partenera lui Mihnea, doctorița Ana Drăgan (Eugenia Șerban) are la rândul ei o viață complicată. Ea își dedică o mare parte a timpului pacientelor și își dorește recunoașterea profesională într-o lume dominată de bărbați. În plan personal însă, Ana trăiește o dramă: nu reușește să se înțeleagă cu fiica ei Cristina (Victoria Răileanu). Adolescenta consideră că absența mamei și preocuparea excesivă a acesteia pentru carieră sunt principalele motive pentru care relația lor este definitv compromisă. Aflată la vârsta critică a adolescenței, Cristina se refugiază într-o poveste de iubire cu profesorul ei de engleză, Paul Cristea (Mihai Ghior), dragoste care nu este văzută cu ochi buni de Ana.
La vârsta maturității, după un eșec în viața sentimentală, Ana are o relație cu șeful secției de ginecologie, Ștefan Dinu (Constantin Cotimanis), un bărbat trecut printr-un divorț dificil. Cu toate că o iubește pe Ana, Ștefan nu este dispus să oficializeze această relație.
Cazurile descrise în serialul "Doctori de mame" sunt situații limită, provocări născute din indiferența și neglijența umană.
