一公升眼泪是根据真人真事改编而成，剧本来自原作者木藤亚也生前的同名日记小说《一公升眼泪》，本剧描述了现实中14岁就患脊髓小脑变性症，到后来不能说不能动的木藤亚也的前半生。剧中锦户亮扮演的麻生遥斗陪伴着池内亚也慢慢走过，实际上是根据木藤亚也的母亲木藤潮香女士，因女儿生前希望结婚谈恋爱却未能如愿要求剧组添加的架空人物。
今年15岁的池内亚也(泽尻惠理香饰)出生于一个平凡而幸福的家庭，一家六口每天的生活虽然平淡却很幸福快乐。从小就是好学生乖宝宝的亚也考上了自己心仪的高中，原以为从此光辉灿烂快乐的人生正等着自己，没想到却患上了不治之症——脊髓小脑变性症。慢慢地，亚也的身体机能开始不受控制，走路无法保持平衡，经常跌倒，甚至不能好好写字，看着这么没用的自己，亚也哭了一次又一次，当她哭着问医生“为什么病魔会选上我？”的时候，更是让所有观众潸然泪下。在家人，以及喜欢的男生麻生遥斗(锦户亮饰)的支持下，亚也下定决心努力无悔地度过每一天，不给自己的青春留下一丝遗憾。
另外，本剧的目的并不是让观众一起哭泣流下眼泪，而是希望通过亚也，让观众从中得到勇气，努力生存下去，学会珍惜生命。