Auch in der neuen Staffel findet die Dreiecksgeschichte zwischen Gretchen Haase (Diana Amft), Macho-Oberarzt Dr. Meier (Florian David Fitz) und dem charmanten Gynäkologen Dr. Kaan (Kai Schumann) weiter. Es treten aber noch zwei weitere Männer in Gretchens Leben. So ist in der neuen Staffel Steffen Groth als mysteriöser Millionär neu im Cast der Serie.
Außerdem gibt es ein Wiedersehen mit einem Schauspieler aus der ARD-Serie "Türkisch für Anfänger", die wie "Doctor's Diary" aus der Feder von Bora Dagtekin stammt: Elyas M'Barek, der bei "Türkisch für Anfänger" als Cem zu sehen war, spielt in der neuen Staffel einen verpeilten Assistenzarzt. Weiter mit dabei sind Ursela Monn als Gretchens Mutter Bärbel Haase, die sich nach unendlichen Betrügereien ihres Mannes Prof. Dr. Haase (Peter Prager) selbst mal einen Seitensprung erlaubt, sowie die schräge Schwester Sabine (Annette Strasser), die in dieser Staffel ihre eigenen Medikamente entwickelt. Auch Laura Osswald, Julia Koschitz und Adele Neuheuser werden weiterhin zu sehen sein.