《非自然死亡研究所》讲述在“非自然死亡原因研究所”(简称“UDI”)工作的三澄美琴(石原里美饰)是专门探查死者死因的解剖医生。她最不能容忍的是对“非自然死亡”不闻不问。在她看来,“非自然”的背后必定有着需要法医来追究的真相,比如伪装杀人,医疗失误,未知的疑难疾病等等。然而,在日本,很多非自然死亡的死者都未经解剖就火化了。美琴与她那些个性鲜明的同事们一起,向这样的现实发起了挑战。药师丸博子在剧中饰演主人公美琴的母亲三澄夏代,是大型律师事务所的律师,主要负责离婚问题等民事事件,性格直爽,雷厉风行的行动派,有时会让美琴和弟弟秋彦感到困惑。