（文伊万里）帝都大学理工学院物理学专业第十三研究室的准教授汤川学（福山雅治 饰），智商过人外表英俊，还有个“伽利略”的外号。他常受贝冢北署的刑警内海薰（柴崎幸 饰）之托，运用科学理论解决各种看似超自然现象的疑案。　　某天，贝冢北署管辖范围内发现一具男尸，这是一起杀人案件，被害者死亡时间被推定为12月2日下午6点到10点之间。搜查课的内海，以及内海的前辈弓削志郎（品川祐 饰），还有警视厅总署的草剃俊平（北村一辉 饰），三人一起负责调查这起案件。