《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。