一个新的女警察,内海勋(柴崎幸饰),想要在搜索班工作,接手一个离奇的人体自燃案件。当她遇到草薙君(北村一辉饰),一个传说中解决了许多离奇案件的著名刑警时,草薙告诉她,实际上是他的朋友汤川解决了这些案件。帝都大学科学技术部副教授汤川学(福山雅治饰)是一个不折不扣的物理怪才,思维异于常人,被称为古怪的伽利略。汤川对这个案子没有兴趣,也不想惹上麻烦。后来因为受不了内海薰的纠缠,终于答应和她一起破案。经过一系列的证据收集,汤川运用自己深厚的物理学知识,最终揭露了罪犯的犯罪手法,帮助警方顺利破案。