Những Thám Tử Tinh Nghịch kể về những bí ẩn hài hước theo sau hai học sinh trung học thiên tài và một nữ cảnh sát trinh thám khi họ giải quyết những vấn đề phát sinh trong lúc theo dõi vụ mất tích của cha mẹ hai chàng trai. Haneum (17 tuổi) – một nhân viên pháp y được giao trọng trách điều tra một vụ giết người, Oseong (17 tuổi) – một profiler (người chuyên mô tả chân dung tâm lý của kẻ gây ác giúp cảnh sát truy bắt thủ phạm nhựng vụ giết người kỳ bí) được giao giải quyết vụ trộm di sản văn hóa.
Cha mẹ của hai nhân vật này đều bị mất tích. Cả hai đều là những học sinh trung học nghịch ngợm nhưng ở thời điểm xảy ra sự cố, hai chàng trai đã cho mọi người thấy trí thông minh siêu việt của mình. Bên cạnh hai nhân vật đặc biệt này là sự xuất hiện của một nữ cảnh sát trinh thám công chính nghiêm minh (do Namjoo thủ vai). Cô nữ cảnh sát này là một người cầu toàn và cũng là người giám hộ của hai chàng học sinh khi cô giúp họ giải quyết các vụ án.
