《小镇医生的爱情故事》是一部扣人心弦的电影。故事发生在一个风景宜人的小镇上。

小镇医生王利自从新来的护士刘光美到家里工作以来，暗暗对她产生了好感。一天早上，王利突然神秘失踪了。他的妻子娘月琴、大儿子在乎、儿媳素淳和光美都陷入了恐慌之中。大家都不知道发生了什么事情，这还从来没有发生过。

事实上，那天一早，天还没有亮，王利背着相机独自搭早班客运车去海边看海。第二天上午，医生回到诊所，大家终于松了口气。但没有人能够理解医生这次出走的意义，只有王利自己心里明白。当然，光美也多少明白了一点。娘月琴自然知道王利和光美的秘密，但她不能声张，心里却异常痛苦。

不久，医生的小儿子从美国留学回来。他回到家门口，想不到竟然也对光美产生了好感。与此同时，娘月琴生病了，口口声声要和王利离婚。在一次夜归的情况下，小儿子无意间发现了父亲和光美之间的暧昧关系，当时非常惊愕。于是，他决定提前去台北，按原计划和朋友合伙开广告公司。

娘月琴无视王利的挽留，坚决搬去丰原表叔公家，整天种植花草。王利带着光美去鹿港游玩，回来后，光美决定离开诊所，去台北发展。她去找小儿子，在他的介绍下去当模特。

王利无法忘怀光美，对娘月琴则心怀愧疚之情。天有不测风云，娘月琴的高血压病发作，王利等人赶到时已经来不及了，王利内心非常内疚。

故事在娘月琴去世后不久结束。光美回到诊所看望王利，两人相对无言，回顾过去，只留下感伤与悲叹。