O serviço de saúde de disponibilização de medicamentos prestado pela Farmácia de Todos – Regional Belo Horizonte foi objeto do Projeto de Melhoria realizado pela Secretária de Estado de Saúde de Minas Gerais - SES, em parceria com a Secretária de Estado de Planejamento e Gestão de Minas Gerais – Seplag. Este artigo, traz uma reflexão analítica e relata a experiência obtida ao longo do desenvolvimento do projeto, no qual houve combinação das metodologias inovadoras de design thinking e gerenciamento ágil com a metodologia tradicional de gestão de processos. Todas as etapas executadas, ferramentas e técnicas utilizadas estão descritas e foram pautadas pela diretriz de melhoria do serviço prestado pela Farmácia de Todos e aproximação com o usuário, por meio da constante prática da empatia. Na administração pública não há metodologia ideal para melhoria dos serviços e a inovação é um caminho possível para superar este desafio.