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。
阿部敦 下地紫野 洲崎绫 Lynn 富田美忧 藤井雪代 齐藤真知子 日冈夏美 速水奖 市道真央 木内秀信 阿部菜摘子 柊优花 岛野花 吉冈茉祐 相坂优歌 石谷春贵 稻田彻 浦田涉 笹沼晃 上田燿司 高桥伸也 高桥良辅 日笠阳子 广田行生 冈咲美保 伊藤加奈惠 乡田穗积 近藤玲奈 小岩井小鸟 小山内怜央 津田里穗 龙田直树 杉山里穗 小野大辅 依田菜津 和多田美咲 河野日和 东内麻理子 樱井彻 中村源太 优木加奈 畑中万里江 白熊宽嗣 白石晴香 大地叶 大久保瑠美 福山润 大西沙织 泊明日菜 久野美咲 绿川
岛崎信长 日笠阳子 花江夏树 石上静香 洲崎绫 大桥彩香 木户衣吹 田所梓 子安武人 堀秀行 村田太志 浅沼晋太郎 伊藤健太郎 保村真 福岛润 高梁碧 竹内良太 加隈亚衣 巽悠衣子
大山信代 小原乃梨子 野村道子 立壁和也 肝付兼太 千千松幸子 加藤正之 横泽启子 白川澄子 田中亮一 难波圭一 池田胜 水谷优子 柴田秀胜 栗叶子 石森达幸 加藤精三 石井敏郎 原惠理子 田原阿尔诺 岛香裕 三矢雄二