Cốt truyện của Meitantei Precure! xoay quanh Anna Akechi, một nữ sinh 14 tuổi sống tại thành phố Makoto Mirai vào năm 2027. Vào ngày sinh nhật của mình, Anna được dẫn dắt bởi một tiên nữ tên là Pochitan và một chiếc mặt dây chuyền bí ẩn, dẫn đến việc cô du hành ngược thời gian về thành phố Makoto Mirai của năm 1999.
Tại đây, Anna gặp gỡ Mikuru Kobayashi, một cô gái trẻ đầy nhiệt huyết với ước mơ trở thành thám tử lừng danh. Cả hai nhanh chóng trở thành bạn bè và cùng nhau khám phá những điều kỳ diệu của quá khứ.
Khi một vụ trộm kỳ lạ xảy ra do những kẻ được gọi là “Băng trộm bóng đêm” (Phantom Thieves) thực hiện, Anna và Mikuru quyết định hợp tác để giải quyết vụ án này. Cả hai đã cùng nhau biến hình thành các chiến binh nòng cốt, sử dụng sức mạnh của tình bạn và lòng dũng cảm để đối phó với những kẻ xấu.
Hành trình của họ không chỉ là một anime tv cuộc chiến chống lại tội phạm mà còn là một cuộc khám phá về bản thân, tình bạn và những ước mơ mà họ theo đuổi. Meitantei Precure! mang đến cho người xem những khoảnh khắc đầy cảm xúc và những bài học quý giá về lòng kiên trì và sự tin tưởng lẫn nhau.