Chirurgien renommé au CHU de Lyon, le docteur Martin Le Foll est soudain victime d'une grosse phobie très handicapante : la peur du sang, une phobie qui le dégoûte. C'est pourquoi Martin Le Foll décide de venir s'installer à Port-Garrec, où il devient médecin généraliste. Mais Doc Martin est loin d'être fort sympathique et les ouvriers, la standardiste et tout simplement les habitants du Port Garrec ne vont guère arranger la situation... Doc Martin, bienvenue à Port Garrec ! 

Le doc Martin a beaucoup de mal à s'adapter à sa nouvelle situation, ou tout simplement à sa nouvelle vie... Pourtant, si les habitants de Port Garrec faisaient quelque peu des efforts, les choses seraient plus simples ! Mais bien au contraire, les habitants sont loin d'apprécier Monsieur Le Foll. Et vice-versa... et entre une institutrice nymphomane et un gardien de la paix un peu débile, Martin n'est pas prêt d'apprécier sa mutation. 

Toujours aussi apprécié par ses patients, Martin en voit de toutes les couleurs : alors qu'une jeune fille se prend d'amour pour lui et qu'il craint la réaction du père, catcheur professionnel, Martin voit revenir un amour de jeunesse ; un escroc plutôt ! Un ancien amant de sa tante, Tante Jeanne revient après des années de silence ! Martin craint le retour de cet escroc, qui lui aussi, est loin de l'apprécier ! Et d'un autre... 

Souci médical à Port Garrec. Alors que sa standardiste l'insupporte, Martin soupçonne une épidémie de gastro-entérite. Et ce soupçon va être de beaucoup apprécié par les habitants de Port Garrec. Pourquoi ces derniers ripostent à Martin, à l'idée qu'il mette en place un plan de sûreté pour une histoire de gastro ? Que s'est-il passé des années plus tôt ? 

Martin a un nouveau patient : Edouard. Ce dernier est garde chasse et il partage de nombreux points communs avec Martin. Se serait-il fait un "nouvel" ou plutôt premier ami à P-G ? D'autant que Martin doit s'occuper de Jean-Pierre, un ami de Edouard mais... imaginaire ! 

Tout se passe pour le mieux pour Martin, ou du moins ça commence. Non, c'est de l'humour ! Martin voit le retour de Filippi, un de ses anciens élèves lorsqu'il enseignait la médecine à Lyon, qu'il est loin d'apprécier. Zen Martin, zen... ! 

Alors qu'une épidémie semble toucher les enfants de Port-Garrec, Doc Martin est perturbé par l'arrivée d'un rival potentiel. Parti 15 ans plus tôt de Port-Garrec sans donner d'explication, Monsieur Lecomte Dany revient subitement dans son village natal. Arrivé par bateau, il prétend être allé en Amérique Latine et joue l'aventurier, emprunt de mysticisme et de médecine parallèle. Ancien amoureux de Julie, l'institutrice, il a la ferme intention de la reconquérir. Face à ses manœuvres, Martin doit sortir de sa réserve et déclarer sa flamme à Julie. Avec maladresse, le célibataire endurci multiplie les tentatives d'approche. 

Y aurait-il un sérial killer à Port-Garrec ? Devant la panique qui gagne le bourg, seul Martin garde la tête froide malgré les assauts de Mme Perez, bien décidée à remplacer Julie dans le cœur du Doc Martin. 

Doc Martin tente par tous les moyens de soigner les Kervadec, vieille famille noble de Port Garrec. Y parviendra-t-il ? 

La Saint-Valentin sème le trouble à Port-Garrec. Mario, le policier municipal, trouve enfin l’amour auprès d’une étrange jeune femme de passage, pendant que Martin se retrouve embarqué dans une émission sur les confidences amoureuses à la radio. Va-t-il savoir profiter de cette situation pour reconquérir Julie ? 

Martin est sur tous les fronts. La visite surprise de ses parents, après des années de silence, peut-elle l’amener à se réconcilier avec eux ? Et comment détourner Julie de la demande en mariage pressante que vient de lui faire Dany ? 

Les masques tombent à Port-Garrec : la fiancée de Mario est une fugueuse et la supercherie de Dany est démasquée. Martin va-t-il, enfin, partager son amour avec Julie ? 

Doc se voit solliciter sur tous les côtés. Julie pense être enceinte de lui et il n'arrive pas à décider si c'est une bonne ou une mauvaise nouvelle. Jade, la fille aînée de Marie-Jo, ne tient pas en place et épuise tout son entourage, sans raison apparente. Mario souffre de crises de narcolepsie... Martin va devoir remettre de l'ordre dans tout cela 

Une épidémie assez grave de gastro-entérite fait souffrir nombre d'habitants de Port Garrec. Les décorations faites de mollusques et de crustacés que madame Perez fait apposer dans toute la ville en sont-elles responsables ou est-ce l'invasion de mouettes «étrangères» au village ? Martin se charge de résoudre le problème. 

Pour des raisons diverses, l’arrivée de Rebecca, héritière d’un célèbre guide touristique, perturbe la tranquillité de Port Garrec. Mario voudrait la séduire pour ne pas être élu "Célibataire de l’année". Martin s’inquiète de ses étranges allergies et madame Perez souhaiterait que son village trouve une place de choix dans la prochaine édition du guide. La zizanie guette… 

Rien ne va plus à Port-Garrec, les Groslay ont fait sauter le réseau électrique en tentant de le raccorder frauduleusement à la paillote. Lors de « l'opération », Romaric s'est violemment cogné la tête en tentant de sauver son père qui manquait de s'électrocuter . Tout le village se retrouve donc privé d'électricité depuis trois jours puisque le réparateur envoyé par EDF ne trouve pas l'origine de la panne. 

Un inconnu amnésique est découvert sur la plage. Tout le village l'accueille à bras ouverts. Mais l'homme s'avère être un usurpateur recherché par la police. Et le livrer à la justice serait le condamner à mort, car il est extrêmement malade. Seul Martin peut le sauver, en pratiquant une opération ! 

Julie va devoir quitter Port-Garrec car la mutation qu'elle avait demandée il y a bien longtemps vient de lui être accordée. Et pour pouvoir annuler cette mutation, il n'y a qu'une possibilité : avoir un conjoint en poste à Port-Garrec. Il faut absolument que Martin l'épouse dans les trois jours ! 

Martin s'est fait voler ses dossiers médicaux ! Les secrets des patients sont dans la nature et Martin et Mario mènent l'enquête. Alors que les pistes sont maigres, des lettres d'un mystérieux corbeau arrivent dans les boites aux lettres des habitants de Port Garrec, révélant les secrets intimes des habitants grâce aux dossiers de Martin ! 

Alors que Port Garrec s'apprête à célébrer en grande pompe le mariage du docteur Martin Lefoll et de Julie, l'institutrice du village, une bombe va exploser et mettre à mal les projets matrimoniaux du Doc et les projets de festivités des habitants. En effet, à quelques jours de la cérémonie, Hortense, une très belle quadragénaire s'installe pour l'été dans une maison du village. Très vite, elle se fait connaître de tous sous le nom de... Hortense Le Foll et prétend être l'épouse légitime du Doc.