Investigando la teoría de que viajar en el tiempo era posible, el Dr. Sam Beckett entró en el acelerador de partículas cuánticas y desapareció a través del tiempo... Al despertar se encontró atrapado en el pasado, y mirándose en un espejo descubrió una imagen que no era la suya, viéndose empujado por una fuerza desconocida a cambiar la historia. Su único guía en este viaje es Al, supervisor del proyecto y de su misma época, el cual aparece en forma de holograma que sólo Sam puede ver y oír..

Fran, que acaba de dejar su trabajo como consultora de novias en la tienda de su novio, aparece por primera vez en la puerta del productor de Broadway Maxwell Sheffield vendiendo cosméticos y rápidamente se topa con la oportunidad de convertirse en la niñera de sus tres hijos. Pero pronto, Fran, con su crianza fuera de lo común y su honestidad sensata, toca a Maxwell tanto como a los niños.

La historia comienza en el año 1867 y se centra en una doctora de Boston, Massachusetts, Michaela Quinn, "Dr. Mike". Después de la muerte de su padre, Dr. Mike decide marcharse a trabajar a Colorado Springs (Colorado) y abrir su propia consulta. Mientras intenta acostumbrarse a las grandes diferencias entre Boston y Colorado Springs, se hace amiga de Baron Sully, amigo de los indios, y de Charlotte Cooper, matrona y propietaria de una casa de huéspedes. Después de que Charlotte sea mordida por una serpiente, le pide a Michaela en su lecho de muerte que cuide de sus tres hijos, Matthew, Colleen y Brian. Al final Michaela se instala en el pueblo y se va adaptando a sus nueva vida como madre y como doctora, pese a la dificualtad que presenta ser una mujer y doctora en esa zona.