Galileo ยอด อัจฉริยะ…ไขคดีป่วน อุทสึมิ คาโอรุ (ชิบาซากิ โค) เป็นตำรวจสายสืบหญิงผู้มุ่งมั่นและเลือดร้อน หลังจากย้ายมาประจำแผนกสืบสวนสอบสวนใหม่ เธอพบว่าคดีปริศนาหลายคดีที่ดูเหมือนจะไม่มีคำตอบ ถูกไขกระจ่างด้วยความช่วยเหลือจาก รศ. ดร. ยุกาว่า มานาบุ (ฟุคุยาม่า มาซาฮารุ) อาจารย์ฟิสิกส์อัจฉริยะจากมหาวิทยาลัยเทย์โตะ การพบกันของสองขั้วบุคลิก อุทสึมิได้ยินมาจาก คุซานางิ ชุนเป (คิตะมุระ คาซึกิ) รุ่นพี่คนเก่งที่เธอเคารพว่า ดร. ยุกาว่ามักจะช่วยไขคดีด้วยการใช้หลักการทางฟิสิกส์ที่แสนซับซ้อน เธอตัดสินใจไปขอความช่วยเหลือจากเขาโดยตรงที่มหาวิทยาลัย แม้ว่าดร. ยุกาว่าจะดูเหมือนไม่ใส่ใจและไม่อยากยุ่งกับเธอในตอนแรก แต่ด้วยความมุ่งมั่นและความกล้าของอุทสึมิ เธอสามารถทำให้อาจารย์อัจฉริยะคนนี้ยอมเข้าร่วมไขคดีในที่สุด ฟิสิกส์กับปรากฏการณ์ลึกลับ คดีที่ทั้งสองร่วมมือกันไขนั้น มักจะดูเหมือนปรากฏการณ์ลึกลับหรือเหนือธรรมชาติ แต่ด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์และตรรกะที่เฉียบแหลมของดร. ยุกาว่า เขาสามารถอธิบายความจริงเบื้องหลังปริศนาเหล่านั้นได้เสมอ ขณะเดียวกัน ความดุดันและสัญชาตญาณของอุทสึมิช่วยทำให้การสืบสวนมีมิติที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
