有些傻里傻气的不可思议事件搜查官春濑奇那（菅野美穗饰），除了有过目不忘的特别能力外，还会用科学的角度来解决这世界无奇不有的谜团，加上新上任却不怎么情愿待在同一处室的帅气警官山崎尊（平冈祐太饰），仅仅只有两人却得处理堆积如山的不可思议事件。以现实发生过的谜团为基础加以改编，「不可能犯罪搜查」将带来一连串看似迷离却隐藏种种真相的事件，他们两人要怎么解决呢？