Doctor Who kể về các cuộc phiêu lưu của một nhân vật người ngoài hành tinh, là một Time Lord thuần chủng, đến từ hành tinh Gallifrey, ông tự gọi mình là "Doctor". Ông trốn thoát khỏi hành tinh quê nhà Gallifrey trên một chiếc TARDIS bị đánh cắp – (viết tắt của "Time and Relative Dimension in Space") – đây là một cỗ máy thời gian hoạt động và di chuyển thông qua vòng xoáy thời gian (một khái niệm tương đương lỗ giun). TARDIS có bề ngoài không khác gì một chiếc hộp điện thoại cảnh sát những năm 1950 ở Anh quốc, bên trong lớn hơn bên ngoài.

Doctor thường làm cho người xem tò mò khi vướng vào những rắc rối ở những nơi ông đặt chân đến, ông thường đối mặt với những kẻ xấu tìm cách thay đổi lịch sử, với một chút sự giúp đỡ từ tua vít sóng âm. Ông hiếm khi du hành một mình, thường sẽ có những người bạn đồng hành. Bạn đồng hành thường là con người, ông có một sức hút kỳ lạ với Trái đất, thỉnh thoảng ông hợp tác cùng UNIT để bảo vệ trái đất. Là một Time Lord, Doctor sống hàng trăm tuổi, ông có khả năng tái sinh mỗi khi cơ thể bị tổn thương nặng nề, tái sinh đồng nghĩa với ngoại hình cũng như tính cách của ông đều thay đổi. Trong những chuyến du hành của mình, Doctor phải đối đầu với nhiều kẻ thù như Daleks, Cybermen, và Master, cùng nhiều Time Lord khác.