警视厅音乐队的雨野小梦(广濑爱丽丝饰),某天突然被派往“全领域异常解决室”,通称“全决”。来到外观像神社社务所一样的本部,见到了代理室长兴玉雅(藤原龙也饰)。据兴玉所说,“全决”是从大和朝廷时代开始就存在的世界最古老的搜查机关,是专门搜查超自然现象之类的“不可解事件”的内阁官房直辖机关。只有人的身体在某一天突然消失的“神隐”,像影子一样的黑色人形突然出现的“影子男”,特定的人陷入异常心理的“狐妖”等,两人组成搭档,挑战用现代科学常识无法考虑的异常现象。
故事发生在1970年的东北,忆苦(何冰 饰)、思甜(杨恭如 饰)、齐天(崔林 饰)和齐妙(周韵 饰)是情同手足的四兄妹,他们的父亲齐诗吟(李幼斌 饰)是学校里的音乐教师,一家人生活在平静和幸福之中。然而某日,厄运降临了,齐诗吟在一场意外中丢掉了工作,妻子亦积劳成疾患上肺病,整个家庭顿时陷入了困顿之中。 为了维持生计,齐诗吟只得另寻出路,没想到却在一场车祸中去世,不久之后,妻子也离世了,四个孩子成为了孤苦无依的孤儿,在叔叔家过着寄人篱下的生活。再也无法忍受这种生活的老大忆苦带着弟妹们离家出走,并最终将弟妹们分别送往了三户能够收养他们的人家。兄妹四人自此散落天涯。