《唐琅探案》故事发生在1920年代的上海。唐浪（霍建华饰）办案一向秉公办案，得罪了上风，只好离开派出所自己开办侦探社，践行侦探应有的良知和正义。黑帮头目杜白龙（高雄饰）被判无期徒刑后越狱。他发誓要杀死他所有的敌人，并向判他和其他人的法官谢天宏（黄觉饰）发出死亡威胁。接手此案后，唐浪尽最大努力将其解决。在观察的过程中，他发现原来对杜白龙的判刑，其实是诬告自己的罪行，完全是冤案。这时，留在英国的律师黄阙（张萌饰）接到了一个神奇的委托，要他帮助杜白龙翻案。没想到杜白龙出狱后失踪了很多天，黄阙根本见不到委托人。因为唐浪和黄阙发现了杜氏不为人知的秘密，他们同时遭到了邪恶势力的追杀。尽管他们都在为正义和法律原则而奔走，但他们截然不同的世界观仍然反映了完全不同的人生轨迹……