《脑神探》是一部融合悬疑推理与脑科学元素的日本剧。故事始于东京都内发生的连环爆炸事故，警视厅搜查一课刑警林田虎之助（水岛宏 饰）与上司丹原朋实（香川照之 饰）在现场逮捕了行为古怪、看似嫌疑人的男子九十九龙介（木村拓哉 饰）。然而在警视厅内，龙介却以惊人的缜密推理迅速指出真正的犯人，令两位刑警惊诧不已。

原来，九十九龙介并非普通嫌疑人，而是科学警察研究所（IPS）脑科学部的新任主任。他拥有超凡的脑科学知识与观察力，擅长从犯罪现场细节和嫌疑人微表情、行为模式中读取隐藏信息。此后，龙介与林田、丹原组成非典型搭档，共同侦破一系列棘手案件。剧集通过每集独立案件，展现脑科学在刑侦中的独特应用，同时逐步揭开龙介自身的神秘过往。木村拓哉以独特气质演绎这位天才科学家，与香川照之、水岛宏的化学反应成为看点，兼具推理趣味与人性探讨。