События происходят в Киеве во второй половине XIX века в день накануне Рождества.
Главными героями рассказа является бедная мещанская семья Мерцаловых.
Год назад в жизни Мерцаловых началась черная полоса: отец семейства Емельян Мерцалов потерял работу, после чего семья впала в нищету. Уже год Мерцаловы живут в подвале старого дома в ужасных условиях. У Мерцалова и его жены Елизаветы Ивановны есть четверо детей: 10-летний Гриша, Володя, 7-летняя Машутка, а также грудной ребенок. Еще одна девочка умерла 3 месяца назад.
В этот день накануне Рождества Мерцаловы отчаянно ищут деньги на лекарство для больной Машутки. Мерцаловы обращаются за помощью к знакомым, но те отказывают им. Родители посылают Гришу и Володю с письмом к барину, у которого раньше работал Мерцалов. Швейцар барина прогоняет мальчиков, не приняв письмо. Братья возвращаются домой ни с чем.
В отчаянии Мерцалов идет на улицу и оказывается в саду. Здесь к нему подходит милый старичок. Мерцалов рассказывает ему о своих бедах. Старичок представляется доктором и предлагает свою помощь. Мерцалов привозит старичка к себе домой. Чудесный доктор дает денег на еду, выписывает рецепт для Машутки и советует хорошего врача.
Не назвав своего имени, чудесный доктор уходит, оставив на столе крупную сумму денег. Из надписи на лекарстве Мерцаловы узнают, что их чудесного доктора зовут профессором Пироговым*.
После этого случая жизнь Мерцаловых налаживается: отец находит работу, мальчики поступают в гимназию и т.д. Мерцаловы больше никогда не видят своего спасителя, кроме того дня, когда тело старичка везут на погребение.
Гриша Мерцалов вырастает и становится состоятельным человеком. Он помогает бедным людям и по-прежнему помнит доброго доктора.