本次故事的主人公ATARU（中居正广 饰）是一名学者症候群的患者，他的特殊能力是面对警察也难以破解的犯罪案件之时，发现、观察、推理出那些细微的证据，列举出一个个关联事件真相的“关键词”。刑警泽俊一（北村一辉 饰）和他的下属蛯名舞子（栗山千明 饰）以ATARU提供的关键词为线索，一次又一次的解决了一次的解决了陷入...迷局的难案。 ATARU的思考能力远超于常人，可是却难以与人沟通。他那令人难以理解的言语和无法揣摩的行径，常常令人们陷入惶恐。然而，他运用他那独特的大脑所发掘的一系列不规则的“关键词”，均指向了案件的真凶和事件的真相。刑警蛯名舞子则负责将ATARU列出的谜团碎片拼接起来。由此ATARU，泽和舞子三人这一奇妙的组合，便一次又一次的面临着各种事件…… 此外，随着故事发展还将渐渐揭开ATARU悲惨的过去，以及他为何会出现在犯罪现场的谜团……