Akcja serialu Kasztanowy ludzik rozgrywa się na spokojnych przedmieściach Kopenhagi, gdzie pewnego wietrznego październikowego poranka policja dokonuje przerażającego odkrycia: na placu zabaw znalezione zostaje pozbawione jednej dłoni ciało brutalnie zamordowanej młodej kobiety. Obok zwłok leży niewielki kasztanowy ludzik. Do sprawy przydzieleni zostają ambitna młoda detektyw Naia Thulin (Danica Curcic) oraz jej nowy partner Mark Hess (Mikkel Boe Følsgaard). Śledczy wkrótce odkrywają, że kasztanowy ludzik łączy zabójstwo z inną sprawą: zaginioną rok wcześniej i uznaną za zmarłą córką polityk Rosy Hartung (Iben Dorner).