《大川端侦探社》将故事置于东京浅草的隅田川畔。一座老旧楼群里，低调不起眼的大川端侦探社默默接待着形形色色的委托。侦探社只有三名成员：沉迷制作模型、性情温厚的所长大川端一平（石桥莲司 饰）；身材丰满、头脑却不太灵光的接待员小惠（小泉麻耶 饰）；以及没有工作时就蜷在沙发上呼呼大睡的调查员村木（小田切让 饰）。村木常常被带有预知意味的梦境惊醒，而之后找上门来的委托人，往往都与梦中情景存在某种联系。
在经济低迷的背景下，大川端侦探社几乎什么委托都接，有时甚至像一家便利屋。前来求助的人来自各个阶层，有黑帮头目、搞笑艺人、面包店老板，也有宅男；他们要寻找的东西同样千奇百怪，既包括战后令人难忘的美味馄饨面，也包括二十年前出现过的神秘雪女。随着调查逐步展开，村木等人不仅破解了一桩桩令人费解的委托，也在与不同人物的相遇中，看见了他人生活中令人感动或唏嘘的一面。本片改编自ひじかた憂峰原作、たなか亜希夫作画的同名漫画。
日剧