Thám Tử Miệt Vườn là tập hợp những con người với đủ hoàn cảnh, họ luôn cố gắng góp phần nhỏ bé của mình để cuộc sống xung quanh trở nên tốt đẹp hơn. Câu chuyện phá án ly kỳ của bộ tứ “thám tử” Nhan Phúc Vinh, Nhã Phương, Ngọc Thuận và Don Nguyễn, với bốn hoàn cảnh, bốn tính cách và sở trường khác nhau, nhưng họ chung tay tạo nên một nhóm “thám tử có một không hai”.
Câu chuyện trinh thám mở đầu bằng vụ dẫn gái sang Ma Cau của những tay Ma cô khét tiếng. Họ chuyên lừa gạt những cô gái nhẹ dạ cả tin không biết mình đang bị lừa bán sang Ma Cau làm gái. Từng là tay chân của nhóm Ma cô, Út Sen (Nhã Phương) hiểu rõ mục đích của những tay Ma cô, nên Út Sen bắt tay với Huy và xâm nhập vào đường dây dẫn gái để tìm cách ngăn chặn. Bằng đầu óc trinh thám, sự gan dạ và sự giúp đỡ đúng lúc của cảnh sát nên “nhóm thám tử” đã giải thoát thành công cho các cô gái, bắt những tay Ma cô phải cúi đầu trước pháp luật.
Kết thúc một vụ án luôn là tình huống mở ra vụ án mới. Các phi vụ “Đêm màu trắng”, “Bẫy tình”, “Truy tìm báu vật quốc gia”, “Những con yêu râu xanh”…. Là những vụ án thực, được đưa vào từ thực tế trong xã hội. Tất cả sẽ được đưa ra ánh sáng bằng khả năng suy luận nhạy bén của Huy, sự nhanh nhạy khéo léo của Hùng, sự tinh ranh của Tý và sự can đảm của Út Sen. Mỗi một vụ phá án là một thông điệp mà “Thám Tử Miệt Vườn” muốn gửi gắm đến khán giả. Song song với mỗi một vụ án lớn là một vụ án nhỏ liên quan tới các thành viên trong nhóm thám tử. Qua đó thấy được tinh thần đồng đội, giúp đỡ và hi sinh cho nhau một cách đẹp đẽ. So le với từng vụ án, là quá trình phát tiển tình cảm của mỗi một thành viên trong nhóm thám tử.