傳奇?zhèn)商浇鹛镆桓膶O子金田一一（山田涼介飾）與青梅竹馬七瀨美雪（川口春奈飾）就讀于私立不動(dòng)高中，二人同為偵探部成員。七瀨在品學(xué)兼優(yōu)的同時(shí)暗藏對(duì)金田一的微妙情愫，而后者則以獵奇案件為解謎契機(jī)，在青春期日常中展開推理冒險(xiǎn)。當(dāng)七瀨被電影導(dǎo)演藏澤明之孫藏澤光（神木隆之介飾）邀入電影部參與拍攝時(shí)，劇組接連發(fā)生以影視道具為兇器的獵奇命案。搜查一課警部劍持勇（山口智充飾）攜新晉刑警介入調(diào)查，金田一通過分析兇器軌跡與不在場(chǎng)證明漏洞鎖定真兇。案件告破后電影部解散，原成員并入偵探部壯大隊(duì)伍。此后以校園祭、游泳部集訓(xùn)等場(chǎng)景為舞臺(tái)，金田一持續(xù)遭遇經(jīng)精密設(shè)計(jì)的連環(huán)殺人謎題，在揭露真相過程中逐漸形成"誘餌作戰(zhàn)"等標(biāo)志性破案手法。本片根據(jù)天樹征丸原作漫畫改編，通過單元?jiǎng)⌒问秸宫F(xiàn)經(jīng)典暴風(fēng)雪山莊模式與不可能犯罪類型案件。