«Казус Кукоцкого» — это повествование, которое погружает зрителя в сложный мир человеческих взаимоотношений и исторических событий страны. Сюжет разворачивается в середине и второй половине ХХ века, охватывая множество значимых событий этого времени: уголовное преследование за аборты, репрессии в области генетики, явление, известное как «лысенковщина», аресты и лагеря, похороны Сталина, хрущевскую оттепель, бурные шестидесятые, жизнь столичной богемы и джазовую культуру.
Центральным персонажем является Павел Алексеевич Кукоцкий — потомственный хирург и один из самых известных гинекологов своего времени. Он разработал обширную программу по борьбе с нелегальными абортами и стремился к отмене закона 1936 года, запрещающего аборты. Однако общественное мнение по этому вопросу остается разделённым: для одних аборт — это способ спасти женщину, для других — убийство нерождённого. В глазах первых Кукоцкий является спасителем, а для вторых — злодеем и убийцей.
Фильм, как и роман, включает несколько сюжетных линий. Помимо истории Кукоцкого, в центре внимания оказывается его жена Елена, страдающая от потери памяти. В повествовании также присутствует наследие из Буэнос-Айреса, драматическая история взросления их дочери, её отношения с двумя близнецами-евреями, а также сюжет о серийном маньяке. Не обойдены стороной и богемные джазмены, а также размышления о жизни после смерти.
