高彦博是法证事务部的高级化验师，他冷静理智，洞察力过人。他通过观察一根头发，衣物纤维便能协助警方破案。但没有想到的是，妻子的弟弟，身为法医的古泽琛和高级督察梁小柔，都怀疑高彦博毒害了自己的妻子。高彦博只好用自己学习的专业知识证明自己的清白，后来高彦博、古泽琛和梁小柔三人都成为了各自领域的精英，一起携手合作揭破了一宗又一宗迷离案件，但谜团还是不断出现，甚至威胁到了他们的生命危险。

民国初年，徐警长因一桩案件与洋行的景氏结下不解之缘，并各获赠一幅油画用作纪念当日破案的功劳。多年后徐警长的后人依旧以投身警界为荣，人称犀利妹的徐小丽便是警队的一名干将。加入重案组之后的徐小丽跟随上司卢天恒侦破一件又一件棘手的案件，从旁一直用专业物理学知识辅佐他们的是卢天恒的校友，同时也是大学的副教授，景氏后人景博。出生寒微的徐小丽对景博的佩服逐渐变成爱慕，景博也对关心照顾自己的徐小丽日渐倾心。但因两家家世悬殊，父母的阻拦让景博决定放弃这一段感情。另一边，花花公子卢天恒与密友敏嘉一直维持着亦是朋友亦是恋人的

一名警探在调查一宗毒贩谋杀案时，发现自己身处在这一生最为危险的一个案件中心。她身边的人都没有发现，她就是警方以及杀手都在追查的那名关键证人。

夏洛克和华生将经历“更深更黑暗的浑水”，而宿敌莫里亚蒂也将回归，与夏洛克展开更深层的斗争……

本故事围绕一宗离奇的少女消失事件展开，在此事件中牵扯进来几组本不相干的普通人，他们在这个事件中努力摆脱，保护自己，在非线性的故事讲述中，将几组人物交叉呈现，最终事件的始末也逐渐清晰，事件背后的犯罪者也最终受到了法律的制裁，而被无辜牵连进来的人们也恢复了平静的生活。