二战结束不久，日本东京出现一个专门盗窃国宝的大盗，传说他有20张面孔，且无人看过他的真正长相，故人们称其为“怪人二十面相”（北野武 饰）。
国立博物馆馆长北小路（北村总一朗 饰）不胜其饶，转而求助中村警部（伊东四朗 饰），却仍无法阻挡二十面相在众目睽睽之下行窃。最终，侦破过诸多离奇案件的明智小五郎（田村正和 饰）登场。几番交手，双方各有胜负。小五郎为探究二十面相真正身份四处收集线索，而二十面相则向这个对手发出挑战，声称将要盗取小五郎朋友母亲（黑木瞳 饰）的绿宝石。
高手对决，胜负难料……

一头卷曲长发、永远的黑色西装，举止优雅，态度谦和，可是温柔笑容背后却是令所有罪恶都无处遁形的敏锐观察力，这便是拥有高超推理能力的绅士刑警古畑任三郎（田村正和 饰）。新一季中，患有自律神经失调症而长期休养的今泉慎太郎（西村雅彦 饰）陷入热恋，可是却意外成为一起杀人案的嫌疑人。这起案件之后，古畑和今泉这对黄金搭档再次合作，迎接一个又一个难缠对手的挑战，杀害同事的女校教师宇佐美百合江（泽口靖子 饰）、自导自演摩天轮爆炸案的林功夫（木村拓哉 饰）、电视智力挑战赛常胜冠军千堂谦吉（唐泽寿明 饰）、赴美旅途中所偶遇的神秘美女（鈴木保奈美 饰）……
无论多么完美的犯罪，都会留下蛛丝马迹，而古畑刑警正是这些线索的发现者！

卷曲及肩的头发，永远的黑色西服，手无缚鸡之力，这就是警署中的异类——古畑任三郎（田村正和 饰）。他的出场从来都是优雅中带着些许散漫，说话永远慢条斯理，与身边那个大呼小叫乃至有些脱线的助手今泉（西村雅彦 饰）形成鲜明对比。手枪对他来说是完全不搭调的东西，古畑所依靠的只是一颗缜密清晰的头脑。在很多人（尤其是犯人）看来，他只不过是一个温文尔雅、有点儿滑头的警探，而一旦因此而轻视的话则必定掉入古畑的推理陷阱。无论是因感情问题杀死情人的人气女漫画家（中森明菜 饰），还是孤注一掷的所谓灵能力者（石黑贤 饰），抑或是憎恨贪婪经理人而痛下杀手的时代剧演员（小林稔侍 饰），再精密的犯罪再聪明的犯人都会在古畑面前露出马脚。