“O Dia em que Sam Morreu” coloca em cena as escolhas éticas que definem o destino de seis pessoas que se cruzam nos corredores de um grande hospital. Três delas atendem pelo apelido Sam: a juíza Samanta, que aguarda por um transplante de coração; o palhaço Samir, que sofre de Alzheimer, e o Samuel, jovem enfermeiro idealista, que invade o lugar com uma arma.
Ênio (Sandro Aliprandini) tem quase quinze anos e precisa lidar com a chegada da vida adulta que se aproxima, enquanto tenta superar os traumas da infância, que incluiam acreditar em fantasmas, coisa que ele não faz há muito tempo. Na sua vida pessoal, age de ponte entre sua mãe (Patrícia Selonk), que acredita nesses espíritos, e seu pai (Eucir de Souza), uma figura apática dentro de casa.
Lara Brandini era uma criança triste e solitária, após a morte de sua mãe por suicídio. Na adolescência viveu em uma pensão modesta com seu pai, Francesco (Camilo Bevilacqua), uma imigrante italiano. Ao crescer e se tornar atriz ela passa a viver com Guima (Caco Ciocler), um dramaturgo que teve sua peça teatral censurada pelo governo. Após a liberação da peça ela é montada com Lara no elenco, mas logo depois ela e Guima se separam. Em busca da ascensão profissional, ela se dedica totalmente à carreira e acaba sendo premiada como a melhor atriz do ano, até descobrir que o sucesso artístico não a fizera feliz como almejava ser.