医師である養父を手伝って薬師として花街で働く少女・猫猫は、薬草採取に出かけた森で人攫いにあって後宮に下女として売られてしまう。年季が明けるまで目立たぬように勤めるつもりだったが、皇子の衰弱事件の謎を解いたことから美形の宦官である壬氏(ジンシ)の目に留まり、様々な事件の解決を手伝わされることとなる。劇場版では、物語の舞台が後宮から市井へ。国を襲う災害の予兆、人々を惑わす謎の巫女、そして壬氏に課せられた皇弟としての責務…。猫猫と壬氏に新たな試練が待ち受ける。

劇場版『薬屋のひとりごと』は、日向夏の小説「薬屋のひとりごと」を原作とするアニメ映画。後宮に勤める“毒見役”の少女・猫猫(マオマオ)が、王宮内に巻き起こる事件を薬学の専門知識で解決していく後宮謎解きエンターテインメント「薬屋のひとりごと」の、テレビアニメの続編を描く。