1996年11月30日公開。全国松竹系劇場にて上映。出崎統監督作品。OVAシリーズの流れを汲む作品で、原作にはない劇場用オリジナルストーリーとして製作したもの。音楽はOVA版KARTE6より参加した川村栄二が担当、主題歌は山根麻衣『Invisible Love』。本作最大の特徴は、キャラクターも含めた作品そのものの米国風のデザインや、患者が血を吐くシーンや頭をぶつけるシーンなどに使われた、サーモグラフィー切り替えによる演出などである。当時の最新の技術を極限まで用いた演出と、出崎監督特有の「ハーモニー」や「陰影」、「入射光」などもあり、人間の「生死」や「苦悩」をリアルに演出している。なお、2005年末、手塚眞監督によって再び映画化された作品がブラック・ジャック ふたりの黒い医者であるが、内容は本作とは全くの別物。なお、前述の2005年度に公開された映画の予告に於いて「初の映画化」と謳っているうえ、一般的なイメージとしてはこちらの映画の方が強いために、本作のイメージは薄れつつある（※公式サイトの豆知識にメディア化作品が記載されているこの作品もそれに記載されているため否定しているわけではない）。ただしDVDレンタルはされているため見ることができる。セルDVDでの発売もされているが、こちらは在庫切れが相次いで入手困難の状況にある。
公開当年の1996年の12月、秋田書店からフィルムコミックが発売されている。全2巻。（1巻：ISBN 4-253-17328-4、2巻：ISBN 4-253-17329-2）
1999年末、よみうりテレビ･日本テレビ系列にて地上波TV放送された。
2008年12月31日（23時45分 - 25時30分）TOKYO MXにての地上波局としては異例の、年を跨いでのアニメ作品放映という形で実施された。
绿川光 关俊彦 矢岛晶子 子安武人 中原茂 折笠爱 石野龙三 佐久间玲 稻叶实 冬马由美 横山智佐 依田英助 纱由里 铃木泰明 铃木沙织 中田和宏 中村大树 千叶一伸 森川智之 中村秀利 宫村优子 藤本让 田口昂 大泷进矢 中岛聪彦 梅津秀行 大塚明夫
森久保祥太郎 熊井统子 咲野俊介 野田顺子 子安武人 落合弘治 大川透 野岛健儿 福山润 三瓶由布子 进藤尚美 佐藤利奈 泽城美雪 三宅华也 松来未祐 阿澄佳奈 石井隆夫 钉宫理惠 笹本优子 笹岛芳 青山桐子 木内玲子 伊藤亚矢子 恒松步 和久田美晴 楠大典 大浦冬华 远藤久美子 水泽史绘 小形满 小野大辅 岩田光央 滨田贤二 榎本温子 石井康嗣 鸟海胜美 石上裕一 水岛大宙 福山广士 本井英美 河本邦弘 鹤冈秀树 莲佛美沙子