華岡信一郎（阿部寬飾）因頭部外傷獲得超越常人的嗅覺能力，能精準辨識現場殘留的微量氣味痕跡。作為警視廳鑒識課特殊搜查官，他與擅長人際溝通的人情派刑警小向（香川照之飾）組成搭檔，針對常規刑偵手段難以突破的特殊重大案件展開調查。華岡通過氣味鎖定嫌疑人接觸過的物品、追蹤行動軌跡，甚至能從殘留氣息判斷作案工具與動機；小向則負責審訊突破與社會關系排查，兩人互補完成多起要案偵破。在追查連環爆炸案過程中，華岡發現某跨國犯罪集團利用氣味干擾劑掩蓋罪證的作案手法，并與小向配合識破嫌疑人精心設計的密室詭計。劇中案件多涉及危險化學品、毒品走私等高危犯罪，鑒證過程突出嗅覺線索與常規物證的交叉驗證。