正準備獲得帝都大學的物理學教授的湯川學（福山雅治 飾）是一名不折不扣的物理學怪才，思維異於常人。這日，女警內海薰（柴崎幸 飾）接手了一單離奇的人體自燃案件，毫無頭緒卻又急於破案的她在同事草薙俊平的介紹下，找到了湯川學。湯川學本來不想惹麻煩上身，後來經不起內海薰的糾纏，終於答應和她攜手破案。在經過一系列取證後，湯川學運用他精深的物理學知識，終於揭破了罪犯的犯罪手法，幫助警方順利破案。
一日，內海薰又接到了一起離奇的謀殺案子。小男孩忠廣自稱靈魂出竅看到了疑犯的汽車，若忠廣所言屬實，則疑犯的嫌疑能得以洗脫，然而警方又怎能將靈魂出竅當成證供？難道忠廣在說謊？內海薰自然又找到了她的“明燈”——湯川學。湯川學經過現場取證，證明了忠廣的確看到了疑犯的汽車，由此為疑犯洗脫了嫌疑，同時戳穿了所謂的“靈魂出竅”，最後真相大白。
兇險棘手的案件在不斷發生，而湯川學也周旋在這離奇古怪的迷局裏面，一次次展現了智慧的力量。