電視劇《大偵探》分為三個單元：第一單元《隱身人》第二單元《滴血玫瑰》第三單元《憤怒的紐扣》故事述發(fā)生在明朝，一位有名的偵探破獲很多離奇案件的故事。民國時期，上海灘的警察廳活躍著一位探長，他叫吳世光(梁冠華 飾)，是一個體格魁梧、幽默風(fēng)趣、善解人意的胖子。他和同事崔友和、助手董少杰(李澤鋒 飾)組成一個偵破團隊，主持正義，去邪扶正，破獲了多起大案要案，成為當(dāng)時威震上海灘的大偵探。1913年上海火車站，著名革命黨領(lǐng)袖宋教仁被暗殺身亡，主謀兇犯一直在逃。六年后的上海。大偵探吳世光和徒弟少杰正在飯館吃飯，不遠處的爆炸聲打斷了他們。兩人來到案發(fā)現(xiàn)場，只見一片斷壁殘垣，燒毀的房中，躺著兩位被害人。兩人順著現(xiàn)場的遺留線索，將目光集中在房主李明身上。而李明是一個毒販，常常混跡于“好彩來”妓院中。而此時，上海郊區(qū)高橋，大戶盧家迎來了闊別六年的二公子盧寶榮(李泰 飾)。而大公子盧寶昌對盧寶榮的歸來很是不滿，覺得威脅到了他的家庭地位。盧寶昌是“好彩來”的常客，這個被寵壞的大兒子吃喝嫖賭無所不為，此時又迷上了一個叫小蝶的姑娘。盧寶榮意外結(jié)識了小蝶，也被小蝶的不凡美貌和憂郁氣質(zhì)深深吸引。小蝶愛上了寶榮，卻害怕盧寶昌的迫害。盧家出現(xiàn)了一位紳士，他叫趙文啟(王小毅 飾)，飽讀詩書，風(fēng)度翩翩。他是從小和盧家的晴小姐訂下的娃娃親，二十多年沒見，如今家道中落，希望入贅盧家，與晴小姐完婚。盧家大太太(吳冕 飾)對他十分鄙夷，晴小姐卻對這個男人一見鐘情。她留下了他，并暗許終身。　　大偵探吳世光和徒弟少杰追蹤李明來到“好彩來”。他們發(fā)現(xiàn)，“好彩來”不僅是一家妓院，同時是大煙館，還是販毒者進行交易的秘密場所。于是吳世光他們決定順藤摸瓜，將追查兇手與販毒案一并查獲。李明罪責(zé)難逃。少杰化妝成毒販意欲了解內(nèi)情。但不想，正當(dāng)他們掌握了證據(jù)準(zhǔn)備抓捕李明時，發(fā)現(xiàn)李明已經(jīng)被害。　　盧氏二兄弟為了小蝶互相威脅。盧家矛盾再次升級。晴小姐和趙文啟之間打消了誤會，深深相愛。但李明的遇害卻將盧家的重要成員悉數(shù)圈在吳世光的監(jiān)視之下。大偵探吳世光通過蛛絲馬跡發(fā)現(xiàn)，表現(xiàn)十分讓人同情的小蝶，卻有可能是暗害李明的兇手，正在這時，盧寶昌突然死于非命，而盧家人卻拼命想掩蓋寶昌死因。　　雷雨交加的夜里，一系列奇怪的異動在盧家上演，而吳世光已經(jīng)洞察了一切。在最后的暴力上演之時，吳世光神奇地出現(xiàn)。而在這一場景中出現(xiàn)的，還有管家德叔、小蝶、盧寶榮。吳世光叫來盧家全體，他開始講述一個隱身人神秘故事。幾樁案件的真相、兇手之間的復(fù)雜關(guān)系、男女之間隱秘的愛情等等，都在他的講述中一一呈現(xiàn)，有關(guān)六年前宋教仁之死，也有了徹底的揭密，原來刺殺宋教仁的主謀兇手洪述祖正是潛逃到盧家的女婿趙文啟。　　年輕的銀行職員梁照書(朱曉漁 飾)與同事蘇雪怡(馬境 飾)相愛，蘇雪怡卻離奇失蹤。照書求助于少杰，也未有結(jié)果。這時，一直狂熱追求梁照書的富家女區(qū)小曼(陳廷嘉 飾)家中不幸，父親區(qū)茂宣被人暗害于賓館房間。種種跡象表明，是梁照書作的案。　　吳世光仔細堪驗現(xiàn)場。他發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)場，有幾小片水銹的痕跡。這是怎么來的？這會與案情有關(guān)嗎？通過一系列調(diào)查，吳世光認(rèn)定梁照書不是兇手。　　此時，城里另一個公館中，一位風(fēng)姿尚存卻顯得十分滄桑的女主人，正盡最大的忍耐，照料著一個年輕女人。原來，這個被照料的女人正是梁照書苦苦尋找的蘇雪怡。而此時，蘇雪怡正被她姐姐蘇雪凝囚禁在家中，原來，蘇雪凝因怕被丈夫陸義才(張鷹 飾)拋棄，騙自己的妹妹委身于丈夫，從而留住丈夫，保住自己在家中的地位。吳世光通過種種作案現(xiàn)場的細節(jié)分析，及種種艱難的取證，認(rèn)定陸義才就是謀殺區(qū)茂宣的歹徒，并企圖嫁禍于梁照書。就在警方抓捕陸義才的時候，卻發(fā)現(xiàn)陸義才竟也已被人暗害。　　吳世光抽絲剝繭，終于發(fā)現(xiàn)了掩藏在案情背后的驚人的秘密。　　破獲了陸義才案后，又一樁離奇案件發(fā)生了。這一次，被害人是在貧民區(qū)的一個醬菜作坊的泡菜大缸里發(fā)現(xiàn)的，這個大約十八、九歲的小伙子被大家很快認(rèn)出，他是馬家裁縫鋪的老板馬元慶的兒子馬俊良，是一個人人討厭的小阿飛。他的仇人似乎很多，但經(jīng)過一一排查，吳世光發(fā)現(xiàn)，馬元慶的鄰居秋嫂(馬睿 飾)和她的兒子小智嫌疑重大。此時秋嫂母子生活在巨大的惶恐之中，兩人計劃著逃跑。一個陌生男人突然出現(xiàn)在秋嫂面前，他威脅秋嫂，說他知道是小智干的，作為幫他們掩蓋罪行的報償，陌生男人要秋嫂幫他解決一個人，就是馬元慶的妻子王麗珍。經(jīng)過痛苦的掙扎，善良的秋嫂沒有犯下罪行，反而告訴王麗珍有人要害她的事。此時，洞悉了一切的吳世光出現(xiàn)了。他揭開了一個有關(guān)親情、倫理、愛欲背后的真相。誰是暗害了馬俊良的真正兇手，也在此時揭曉。　　大偵探吳世光，以他過人的智慧，匡扶正義，懲惡揚善，成為上海灘的一個傳奇。