เรื่องราวของเด็ก 5 คน ที่มีความฝันอยากจะเป็นยอดนักสืบได้เข้ามาสมัครเรียนที่
โรงเรียนนักสืบดัน(Dan Detective School) ที่มี ดัน โมริฮิโกะ ผู้อำนวยการโรงเรียน หรือ
นักสืบชื่อดังของญี่ปุ่นเป็นเจ้าของ ผู้ซึ่งได้รับความไว้วางใจ จาก กรมตำรวจทั่วประเทศญี่ปุ่น
และ เป็นคนๆเดียวที่ได้ รับอนุญาติให้พกปืนได้ โดยในปีนี้ได้เปิดหลักสูตรขึ้นใหม่ นั่นก็คือชั้น Q Class ซึ่งไม่ใช่ชั้นเรียนธรรมดาทั่วไป แต่เป็นชั้นที่ ดัน โมริฮิโกะ นักสืบ ชื่อดัง จะมาเป็นอาจารย์ผู้สอนเอง เพื่อหาผู้สืบทอดคนที่จะมาเป็นยอดนักสืบแทนตัวเอง
ก่อนที่จะวางมือไป โดย แต่ละบทเรียนใน ชั้น Q Class จะสอนเรื่องราวต่างๆ ที่นักสืบจะต้องเรียนรู้ และ หนึ่งในบทเรียนนั้นก็คือ การส่งนักเรียนไปสืบคดีต่างนอกสถานที่ด้วย คิว ตัวเอกของเรื่องผู้ที่มีการสันนิษฐานอันยอดเยี่ยมเป็นอาวุธผิดกับบุคลิกภายนอกที่แสดงออกมาอย่างชัดเจน
ได้รวมกลุ่มกับเพื่อนๆอีก 4 คน ที่มีความสามารถต่างๆกัน เช่น ความทรงจำในเสี้ยวเวลา ของ เมงุ หรือ
โปรแกรมเมอร์อัจฉริยะ อย่าง คาซึมะ ทุกคนจะต้องเอาความสามารถที่ ตัวเองมีช่วยกันสืบคดีต่างๆหาตัวคนร้ายด้วยคำพูดที่ว่า "ถ้านักสืบยอมแพ้ละก็ คดีก็ยังคงเป็นปริศนา ต้องติมตามต่อใน Tantei Gakuen Q