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。