Once Upon a Small Town berkisah tentang Han Ji Yool (Choo Yeong Woo) yang bekerja sebagai dokter hewan di Seoul, Korea Selatan. Suatu hari, saat sedang bekerja ia mendapatkan telepon dari kakeknya. Kakeknya tidak bilang secara spesifik alasan ia menelepon Han Ji Yool. Namun, suaranya terdengar sangat serius. Han Ji Yool pun pergi ke Desa Heedong, tempat kakeknya tinggal dan menjalankan klinik hewan. Sesampainya di sana, Han Ji Yool bertemu dengan Petugas Polisi An Ja Young (Joy). Ternyata, sang kakek sebenarnya sedang melakukan tur Eropa.Menurut catatan yang ditinggalkan kakeknya, Han Ji Yool harus mengambil alih klinik hewannya selama setengah tahun, sementara kakenya pergi. An Ja Young ini sedang mempersiapkan ujian polisi, sebab ia bercita-cita sebagai petugas polisi di Desa Heedong, tempat ia dibesarkan. Ja Young merupakan sosok yang cekatan dan selalu menjadi yang pertama kali muncul dan memberikan bantuan kepada warga yang membutuhkan. Dia pun membantu Han Ji Yool untuk menghadapi kesulitannya di Desa Heedong hingga akhirnya timbul benih-benih cinta di antara keduanya.