Phi béo, Phương Linh và Trung Sếu là những sinh viên có chung sở thích trinh thám. Phi béo là con một chủ hiệu bánh, nhà Trung sếu bán đồ điện tử nên cậu rất mê chơi game, Phương Linh thích Breakdance và mẹ cô sở hữu một shop quần áo lớn… Họ tình cờ đọc được trên mạng một thông tin tuyển thám tử của một người có tên Chiến. Ba người vận dụng khả năng trinh thám của mình để tìm hiểu Chiến, xem người này có xứng đáng để trở thành “đại ca” của nhóm thám tử tương lai hay không.

Chuyện thám tử gồm 2 câu chuyện vui nhộn nhưng không kém phần xúc động, mang nhiều yếu tố xã hội, xoay quanh những chiến tích của một nhóm bạn trẻ say mê nghề thám tử. Chuyện phim cho thấy sự tò mò, dũng cảm cũng như tấm lòng muốn giúp đỡ người khác của giới trẻ 9X. Các bạn muốn đóng góp phần nào công sức của mình bằng việc “ điều tra”, “phá án” làm rõ chân tướng sự việc trả lại công bằng cho người tốt.

Bằng sự thông minh nhạy bén của lứa tuổi 9x, sự yêu nghề, yêu thương con người, bảo vệ chính nghĩa, bộ ba thám tử luôn hoàn thành xuất sắc các nhiệm vụ của mình. Trong quá trình phá án, nhóm thám tử tư trẻ tuổi đã gặp phải nhiều hoàn cảnh rất trớ trêu, phải đối mặt với rất nhiều vấn đề nóng bỏng trong xã hội như: bi kịch gia đình, những thủ đoạn tham nhũng đất cát của quan lại địa phương…

Làm thế nào để các thám tử nhí có thể vượt qua được tất cả những khó khăn, sự truy lùng của kẻ xấu? Làm thế nào để nhóm có thể đưa những vụ việc đen tối ra ánh sáng? Liệu họ có bị kẻ gian hãm hại? Tất cả các câu hỏi sẽ được 6 tập phim trả lời một cách đầy đủ nhất.