《脑神探》东京发生一连串爆炸,警视厅第一调查科林田虎之介(水岛浩饰)和上司谷原朋美(香川照之饰)逮捕了一个怪人九宿龙介(木村拓哉饰)),他被怀疑是嫌疑人。)。警视厅内,龙杰凭借缜密的推理能力,很快就找到了真凶,这让两人大吃一惊。原来,龙介是科学警察联络研究所(IPS)脑科学部的新任主任。五年前,还在夜店工作的他,因一场意外,右脑异常发达,成为了一名优秀的脑科学家。在IPS脑科学部,龙介以特立独行的方式带领着化学部唯一的帮助者由里和音(绫濑遥饰),协助警视厅解决了许多看似不可思议的疑难案件。节目每集都会邀请明星客串,包括广末凉子、市川英三、Gackt、KazuyaKamenashi、YukieNakama、ShingoKatori等。