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一心想进搜查课工作的新人女警内海薰(柴崎幸饰),接手了一单离奇的人体自燃案件。

当她见到了传说中破了很多离奇案件的名刑警草雉俊平(北村一辉饰),期望能得到破案真经的她却被草雉告知,其实破案的都是他的朋友汤川学。

帝都大学理工学部准教授的汤川学(福山雅治饰)是一名不折不扣的物理学怪才,思维异于常人,人称怪人伽利略。汤川学本来对案子什么的没兴趣,不想惹麻烦上身,后来因经不起内海薰的纠缠,终于答应和她携手破案。在经过一系列取证后,汤川学运用他精深的物理学知识,终于揭破了罪犯的犯罪手法,帮助警方顺利破案。