東京都內發生一路連環爆炸變亂，警視廳搜查一課林田虎之助（水島宏 飾）與下屬丹原朋實（香川照之 飾）在現場逮捕了疑似嫌疑人的古怪男子九十九龍介（木村拓哉 飾）。警視廳內，龍介卻利用縝密的推理能力很快揪出了真實的犯人，令兩人驚詫不已。原來龍介竟是科學警察研究所（IPS）腦科學部的新主任。五年前還在夜店工作的他因一次意外右腦變得異常發達，從而成為一位優異的腦科學者。在IPS腦科學部，龍介以特立獨行的方式帶領著從化學部調派來的唯一助手由里和音（綾瀨遙 飾），協助警視廳偵破了諸多看似匪夷所思的棘手案件。本劇每集都邀請明星客串，廣末涼子 、市川海老藏 、Gackt、龜梨和也 、仲間由紀惠 、香取慎吾 等人悉數登場。