故事发生在民国初期,廖思成(刘小锋 饰)和方天翼(张若昀 饰)是富商顾汉森收养的义子,两人和顾汉森的亲生女儿顾婷(吴婷 饰)一同长大,彼此之间情谊十分深厚。从黄埔军校毕业之后,廖思成前往日本深造,在此期间,他邂逅了美丽的日本女子大岛由美(章雯淇 饰),两人相知相恋,无奈九一八事变爆发,廖思成告别了爱人,回到了祖国。 那一边,勇敢聪慧的方天翼深受戴笠(吴秀波 饰)的喜爱和信赖,戴笠赋予了他“黑狐”的代号,隐藏在此假面之下,方天翼在顾婷和同僚俞梅(李曼 饰)的帮助下,同日本人和汉奸斗智斗勇,可实际上,俞梅和廖思成一样,是隶属于中国共产党的地下党员。
在科学搜查成为主流的时代,本剧第三季再度回归,讲述以“文字线索”破解悬案的爽快推理故事。性格古怪、痴迷文字的头脑派刑警鸣海理沙(铃木京香 饰)长期在警视厅文书解读第6系工作,曾屡破疑案。但六年间搭档矢代朋(波瑠 饰)被调走、系长空缺,第6系面临废止危机。此时,精于管理、从未让部门亏损的精英官员陆奥日名子(黑岛结菜 饰)主动赴任成为新系长。面对年纪小却认真纯粹的新上司,理沙重新振作。性格迥异的两人组成新搭档,再次挑战一桩桩复杂未解事件,并在合作中逐渐成长。