Bohaterem serialu jest żyjący w Kanadzie na początku ubiegłego stulecia William Murdoch (Yannick Bisson), detektyw stosujący niekonwencjonalne jak na owe czasy metody śledcze. Korzysta m.in. z analizy odcisków palców, konstruuje miejską kamerę, używa światła ultrafioletowego... Nowoczesne podejście Murdocha do pracy często irytuje jego przełożonego, inspektora Brackenreida (Thomas Craig), który waha się między podziwem dla bystrości detektywa, a nieufnością wobec stosowanych przez niego nowinek. Murdocha wspiera w pracy jego ukochana Julia Ogden (Helene Joy), pierwsza kobieta koroner w kanadyjskiej policji, oraz konstabl George Crabtree (Jonny Harris).