一個喝得爛醉如泥的男子蹲在路邊嘔吐不止，不巧一名黑衣裝扮的陌生男子卻慢慢靠近他并遞過去一張白紙巾，醉酒男子順手接過去之后便開始擦拭嘴巴，隨后轉(zhuǎn)身看見這位陌生男子便莫名的暈了過去，轉(zhuǎn)而陌生男子便把這位喝醉的男子擄走帶到一處神秘的地方，等醉酒男子醒來之后便不斷喊著救命，但是身穿黑衣的男子卻默不作聲，并將他關(guān)在一處設(shè)計好的房子內(nèi)，隨后他微微抬手開啟房內(nèi)裝飾好的機關(guān)，被綁架的男子便在房內(nèi)被慢慢被折磨致死。不久之后中國警方接到一起報案，前往一處無人島找到一具形似木乃伊的干尸，警方在島上四處搜尋證據(jù)，發(fā)現(xiàn)這座無人島并非第一案發(fā)現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)這具干尸是因為脫水致死而被拋尸在這里。

光明市公安局長陳懷遠(郭秋成 飾)親自到現(xiàn)場了解情況，因為這起干尸案件已經(jīng)是同一個兇手連續(xù)作案第四起，但警方仍然對此一籌莫展，兇手至今逍遙法外。對于此案件陳懷遠跟部里保證自己如果三個月破不了此案便會自行離開警局，陳懷遠隨行的一位徒弟聽后感到很擔憂，他覺得三個月的時間偵破此案太懸，但是陳懷遠已經(jīng)下定決心勢必要偵破案件，將兇手盡快捉拿歸案。隨后陳懷遠回到光明市公安局便趕緊召開會議討論此案，陳懷遠經(jīng)過法醫(yī)中心提供的證據(jù)確定嫌疑人為著名法醫(yī)明川(聶遠 飾)，在他手上至今沒有破不了的案子，且明川乃是鵬海市法醫(yī)鑒定中心的主任，屬于警方自己人，在座的警員們聽后都驚訝不已，底下的警員都對此議論紛紛，不知該如何下手。

陳懷遠也深知這次的案件非常棘手，因為此次的案件涉及到自己人，警方也曾側(cè)面的去試探明川，并根據(jù)明川身邊的同事的證詞也都證明了明川有不在場作案的證明，最后警方因為證據(jù)不足夠便不足以將明川捉拿歸案，事后局長陳懷遠便派自己的弟子原光明市刑警支隊的女隊長羅筆芯(宋軼 飾)前往鵬海市刑警支隊擔任隊長，同時對法醫(yī)明川進行側(cè)面了解，以便偵破連環(huán)干尸案件，剛一到鵬海，羅筆芯就趕上在河邊發(fā)現(xiàn)一具女尸的案子，并看見一名暈倒昏迷的男子，醫(yī)護人員正在對其進行救治。

心靈法醫(yī)電視劇海報

該男子名叫姜小白，是一名新人警察，典型的媽寶男，為人養(yǎng)尊處優(yōu)膽小如鼠，由于第一次見尸體便嚇破了魂，隨后在手忙腳亂之時不小心又被尸體絆倒而摔暈了過去，女刑警隊長羅筆芯在現(xiàn)場得知情況后便詢問現(xiàn)場的一名老刑警關(guān)于河邊女尸的情況。而另一邊法醫(yī)明川正在參加一個拍賣會，現(xiàn)場正在拍賣一個觀音像，明川觀察了觀音像后卻覺得不對勁，便偷偷出去打電話給警方并告知他們有人涉嫌盜墓跟盜賣文物，警方收到消息便趕緊趕往現(xiàn)場。而此時現(xiàn)場的人卻對此一無所知，還在熱烈的進行著拍賣，不久之后警方便帶領(lǐng)人沖入會場，明川趁亂想要溜出去，卻不想碰上了女刑警隊長羅筆芯，羅筆芯發(fā)現(xiàn)明川跟之前在會議上討論的嫌疑人非常相似，便想把他帶回警局。

明川想逃，羅筆芯便與他大打出手，卻不想最后明川竟然被羅筆芯三拳兩腳制服，事后經(jīng)過其他警員的解釋，羅筆芯才知道明川是自己人，隨后便向明川道歉，同時警方也央求明川幫他們破解一宗意外死亡案件。死者馮媛被發(fā)現(xiàn)死于河中，不知是十足掉入水中還是被人推向水中，但是其婆家卻不愿意配合警方進行死者身體檢查。警方正頭疼無從下手了，便只有找到明川幫忙，明川聽后便應(yīng)下此事，隨后便前往死者婆家進行尸檢。

但是死者婆家還是堅持警方不能與死者有身體接觸，明川聽后同意，隨后便運用他敏銳的觀察能力，不用解剖尸體便發(fā)現(xiàn)些許蛛絲馬跡。明川仔細查看死者生前的生活空間、樓梯現(xiàn)場環(huán)境以及尸體表面特征，從而還原了馮媛死亡真相，明川推論出死者生前其丈夫竟然偷偷給已經(jīng)懷孕的死者馮媛吃避孕藥，目的就是為了不想讓自己的妻子馮媛懷孕，因為他已在外面有女人，而死者真正的原因其實是兩人突然發(fā)生爭吵，丈夫把馮媛推下樓暈倒，但那時馮媛還有些許意識，可是其丈夫心狠手辣卻開始產(chǎn)生歹意，隨后故意用電將馮媛電擊致死，最后面對法醫(yī)明川給與的鑿鑿證據(jù)之下其丈夫只得認罪歸案，而在現(xiàn)場的羅筆芯見識到明川如此能力之后也開始對他產(chǎn)生些許欽佩。