[[幕末]]期の日本を舞台に、当時の[[開国#日本の開国|開国]]、[[西洋文明]]と西洋人の流入からやがて続く[[倒幕運動|倒幕]]、そして[[戊辰戦争]]という時代の流れの上で、対照的だが友情で結ばれた男の人生を綿密に構成されたストーリーで描いている。手塚作品の中でも『[[アドルフに告ぐ]]』と並んで緻密な取材と資料によって重厚に作劇されており、絵のタッチも劇画寄りである。主人公は二人存在し、一人は真っ直ぐな正義心の持ち主、悪く言えば世渡り下手で頑固者の[[武士]]の万二郎。もう一人は融通が効き人付き合いが良い性格、悪く言えば女好きで遊び好きでお調子者の[[蘭方医]]・[[手塚良仙|良庵、のちの良仙]]である。
タイトルの「陽だまりの樹」は、作中において主人公の伊武谷万二郎に対し、[[水戸学]]の弁証家である[[藤田東湖]]の自宅の庭の虫に食われた桜の樹を当時の日本の姿に例えて語ったものである。
あらすじ.
主人公の万二郎は無骨で真面目、退屈なお勤めに疑問も抱かず、登城のマラソンもいつも一番という、平時の武士として見本のような男であった。一方、もう一人の主人公である蘭方医の[[手塚良仙|良庵]]は、医師の家に生まれて大坂[[適塾]]で医師の門をくぐったエリートだが、江戸に戻っても放蕩ぶりが父の[[手塚光照|良仙]]に厳しく戒められるほどの遊び人。江戸っ子らしく間口は広いが封建的で権力闘争に終始する医学界には批判的であり、また人間らしく生きたいとする夢想家のノンポリとして時代を眺めている。対照的な万二郎と良庵だがなぜか二人はウマが合った。
[[安政江戸地震|安政の大地震]]に際して被災者を誘導し無事に避難させたことから[[阿部正弘]]の目に留まった万二郎は、アメリカ総領事[[タウンゼント・ハリス]]へ幕府側からの護衛として派遣され、友人となる通訳[[ヘンリー・ヒュースケン]]と出会う。一方良庵は、幕府から提案された[[種痘所]]開設を目指して良仙と共に尽力するが、西洋医学を嫌う[[御典医]]達から様々な嫌がらせを受ける。