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民国期间，由四个性格迥异的少年组成了少年侦探社，他们破解重重谜团，名声大震，然而这所有的案件似乎都没有表面上那么简单，上一代的恩怨情仇也慢慢浮现，侦探社四个成员之间的关系也开始错综复杂。
民国时期，纷乱不断，新百乐城里有四位性格迥异的少年。第一名探佟秋白，遗传了父亲佟黎川的绝顶聪明，智慧过人。重情义的他因为不满上司做事的方式而离开警局，后来受到南宫朔的邀请，加入侦探社。他是少年侦探社的精神领袖，带领侦探社破获了多起悬案。梅若蓝是佟秋白的挚友，梨园名伶出身，人称梅老板，为了帮佟秋白破案，加入了侦探社，是社里的情报担当。他手段高明，见人三分笑，实际上防卫心极强。军二代南宫朔，他的父亲是三省联军总司令南宫傲，有勇无谋，胆识过人，玩世不恭的他自封第一美男。他一心想开侦探社，来新百乐城找到佟秋白，加入了侦探社。翟星，武功了得，他从小无父无母，陪伴着体弱的南宫朔长大，加入侦探社，保护少爷的安危成了他唯一的信念。
可疑男子在清洁房，只是被迷晕了，佟秋白让梅若蓝赶紧叫救护车来。他们还在清洁车上发现了一套制服和手套，还有黑色口罩，上面都有血迹。翟星调查了宾客的资料和邀请名单，交给了佟秋白。警局的孙警长姗姗来迟，一见面就斥责佟秋白私自办案。南宫朔为佟秋白说话，孙警长顿时不敢再说什么。第二天佟秋白在警局整理案子，青沐来找他想帮他破案，正好警局缺一个验尸的人，青沐学的就是法医，一口答应了。佟秋白和梅若蓝到可可住的房间去，看到了一些她在国外拍的照片，都没有戴项链。佟秋白觉得可可没有戴项链的习惯，梅若蓝觉得可能是为了宴会特意买的。
佟秋白一行人来找邹副行长，问他昨天晚上去二楼做了什么，邹副行长神情紧张，说自己只是去上厕所。佟秋白拿出针头，邹副行长见瞒不过去，说自己是毒瘾犯了找了个没人的地方去注射吗啡，迷迷糊糊地时候透过门缝看见一个服务生推着推车和一个大麻袋走出来。佟秋白让他帮忙调出了张茂生的银行明细，发现三百块钱不是通过银行给的。邹副行长的嫌疑基本可以排除，佟秋白告诉他，捡到针头的服务生没说是他掉的，还是希望他能戒掉玛咖。佟秋白回到警局，南宫朔在这里等他，把药店老板的口供给他。佟秋白知道油头和皮鞋是凡尔赛饭店服务生的特征，想到邹副行长的话，他明白了，别的服务生对凶手的出现没有怀疑，是因为他就是这里的服务生，他杀人后迷晕了自己，造成被凶手迷晕的假象，这都是张茂生的自导自演。他们赶到医院，但是张茂生已经死了，死亡时间是上午十点三十二分，是突发心肌梗塞死亡的。
佟秋白他们找到曹警官，曹警官表示当时佟父身边只有一杯咖啡，检查了没有什么可疑的，的确是劳累过度死于心肌梗塞。佟秋白无奈地走了，曹警官回到房间，里面他的妻儿都被绑了起来，他是不得不对佟秋白说谎的。南宫朔到自家当铺拿钱，但是南宫老爷已经交代过了，掌柜的不敢拿钱给他。他就和翟星扮成土匪进来抢劫，被一眼认了出来。南宫朔开了枪，把大家都吓住了，只能带他去拿钱。李老爷李为之正在当铺典当随侯珠，被吓晕过去。南宫朔拿了钱就走，其实他开的只是空包弹，他根本不敢开实弹。楚青沐来找佟秋白，她也想加入侦探社，把学到的东西派上用场。佟秋白答应了，让她一切以安全为重，都得听他的。第二天他们到侦探社去，南宫朔得知楚青沐加入十分高兴。
梅若蓝说这是在一个朋友家看到的，当时觉得好看就画了下来，想找块差不多的。老板告诉梅若蓝，这东西是摸金符，是盗墓的时候用来保平安的。这个朋友家一定是盗墓的。梅若蓝再问，老板说这里不方便，给了他一个地址，让他晚上来。梅若蓝晚上去的时候，老板给了他一张照片。南宫朔送银行柜员玫瑰花，想要她帮忙查账户，被宋渺渺抓到了。南宫朔告诉宋渺渺是为了查案，让她以大局为重。宋渺渺表示自己能帮忙，南宫朔赶紧施展美男计，变出了几支玫瑰花送给宋渺渺。宋渺渺查到李为之儿子李广然的债主，他是最近才欠的高利贷。佟秋白几人到李家去，丫鬟小翠告诉他们，她之前提到老爷和少爷吵架，提到触动山川神灵是要造报应的。佟秋白佟秋白向李少爷提出要验尸，李少爷同意了。
青沐生死未卜，佟秋白十分自责。他陪在楚青沐身边，让她一定要尽快好起来，他还想吃她做的饭，听她唱歌。楚青沐醒过来了，宋渺渺和南宫朔来看她。医生告诉楚父，现在还是没有找到解决的办法。楚父来看楚青沐，告诉她可以回家了，楚青沐十分高兴。但佟秋白知道，楚青沐的毒还没有解。楚青沐和佟秋白都不在，南宫朔在侦探社手忙脚乱的。宋渺渺来看了一眼，懒得理他，去楚家看望楚青沐了。吴妈来告诉他们，小姐发烧了，一直在冒冷汗。佟秋白过来看了，十分担心。宋渺渺看出他一直没休息，让他赶紧休息，不然楚青沐还没好，他又倒下了。
绛春说自己出了高家就一直在跑，脚都被磨破了。佟秋白回去后发现时间对不上，就算洞房是午夜十二点，那在高盛天死亡的时候，绛春也早就离开高家了。南宫朔来找宋渺渺帮忙，带来了一大束玫瑰花，让她帮一帮一个被冤枉的可怜的小姑娘，不然小姑娘就要被判处死刑了。宋渺渺答应帮忙，强调和南宫朔没关系，她帮的是绛春。高家急于安葬少爷，连夜下葬，没想到路上遇到了湘西赶尸。老爷和家丁都吓得瘫软在地，被他们抢走了尸体。其实这些人是宋渺渺的手下假扮的，南宫朔让他们把尸体带到他们家的仓库去，他现在要去找宋渺渺演戏了。南宫朔找到宋渺渺，两人开车出去。高家的人一路追过来，以为他们就是抢走尸体的人，紧追不舍。
南宫朔成功帮助绛春避免了死刑，十分高兴，觉得自己在佟秋白的帮助下像个神探了。佟秋白要去高家，南宫朔兴高采烈地送他去。家丁来告诉高老爷，警察局为了平息舆论，答应让佟秋白查案，只是要三天内查清。佟秋白来高家询问家丁，家丁表示没发现什么可疑的人。吴管家过来，让他们都配合调查，还说老爷悲伤过度，让他来配合佟秋白。佟秋白询问是谁第一个发现着火的，一个家丁说当时他守夜发现了，因为找不到管家，就去找老爷了。吴管家解释当时他带人去抓绛春了，在这之前他在仓库清点物品，另一个家丁就是在仓库找到他的。佟秋白又问高老爷有没有和人结仇，吴管家支支吾吾地让佟秋白去问老爷，这个他也不清楚。楚青沐这几天都在家里休养，快要憋坏了，幸好宋渺渺来找她出来玩。楚青沐也不想去哪里，直接去了侦探社。宋渺渺手下竹子和南瓜就是假扮湘西赶尸去抢尸的，他想起当天有个奇怪的事情，高老爷吓得一直在说原谅爸爸，这不应该是父亲送走儿子的情绪。
吴管家拔枪想要杀了南宫朔，幸好翟星及时发现，拉开了南宫朔，佟秋白也赶到制住了吴管家，配合警察把他抓了起来。佟秋白要看吴管家手上的伤，吴管家拆开绷带，这明显是男子的咬痕。吴管家交代，当晚他要回房间，经过少爷房间看到绛春从里面跑出来，少爷躺在地上昏迷不醒，他当即回去拿了手枪。没想到再过来的时候少爷醒了，他和少爷打了起来，被他咬了一口，之后拿枕头捂着开枪杀了少爷。吴管家愤怒地看着南宫朔，就是高家和南宫家联手卖假药害死了他的儿子，他要杀了他们报仇。南宫朔奇怪为什么他会有军用手枪，吴管家说是一个神秘人给他的，神秘人给他看了他们卖假药的证据，还给了他手枪，帮他找到了机会杀了他们报仇。
佟秋白正好在家，接到叶以辰带来的电话，说是要找青沐，上次听说她喜欢吃巧克力，正好他有从国外带回来的。佟秋白很不满，告诉他青沐去图书馆了，转念一想，说自己在家，让叶以辰送过来。叶以辰来楚家，两人闲聊一番，说起自己刚从美国回来，还没想好是继续读书还是留在这里，和青沐认识是上次楚父介绍的。正好青沐回来，看到巧克力十分高兴。青沐给佟秋白一块，佟秋白没要，说侦探社有事先走了。上次宋渺渺对南宫朔说了重话，一直过意不去，今天特意做了吃的来给他赔罪。没想到南宫朔看到觉得卖相太差，可能会被毒死，死活不肯吃。
楚青沐检测了簪子，在上面发现了血迹。佟秋白和梅若蓝到侯家去，把有血迹的事情告诉侯梦琴，希望她能给出一个解释，那天晚上她在哪里。侯梦琴说自己已经睡了，萍儿过来也证实她睡了。佟秋白问萍儿脖子上的伤是怎么回事，萍儿解释是野猫抓伤的。佟秋白觉得萍儿刚才非常紧张，可能是主仆同时涉案。尸体的鞋底十分干净，但发现尸体的地方泥泞不堪，那里不少第一案发现场。梅若蓝问过侯府的人了，那天晚上没有人外出。侯梦琴追出来，告诉两人，这个发簪有一支一模一样的，她送给萍儿了。梅若蓝出来看到一个叫大壮的家丁匆匆忙忙跑出去，一问才知道他是和萍儿好了。
佟秋白、楚青沐和叶以辰三人见面，佟秋白一见面，就说出了叶以辰的一些特点。楚青沐责怪他职业病犯了，叶以辰不以为意，觉得说的都是他的优点。回去后，楚青沐问佟秋白如果她勇敢追求爱情，他会怎么样，佟秋白以为她说的是叶以辰，没有接话。佟秋白到侦探社去，宋渺渺又做了东西来给他们吃，看到佟秋白心情不好，故意说新百乐城来了个人物，叫叶以辰，心地善良，会扶老奶奶过马路，人长得又帅，把佟秋白说得十分烦躁，干脆出去了。佟秋白在路上看到叶以辰帮一个老奶奶捡东西，约他到咖啡馆去。佟秋白自顾自把楚青沐的喜好都告诉了他，还说如果要有一个人照顾楚青沐，自己希望是他。佟秋白说完就走了，让叶以辰十分奇怪。
孙警长也在这里贺寿，开始审问在场的人。南宫朔要帮着一起，问蓝慧班的肖玉楼行踪，但是他支支吾吾说自己去茅厕了，十分可疑。南宫朔要把他带走，梅若蓝让他不要怕，跟着走就是。佟秋白也过来了，南宫朔十分得意，但是佟秋白提醒他现在还要找人，南宫朔赶紧出去找保姆去了。文天慈到警局去，表示肖玉楼一直和自己在一起。孙警长赶紧放人。佟秋白来找文天慈，希望能帮忙破这个案子，毕竟也牵扯到了蓝慧班，文天慈答应了。等他们回到文府，南宫朔在宋渺渺的帮助下已经找到保姆阿娇了。阿娇连连保证不是自己绑架的，当时悠悠玩累了，她就抱着悠悠从后门出去，上了司机许东奎的车。没过多久她也睡着了，等醒来就在郊外了。她怕老爷责罚，就想逃回老家先躲躲，就被抓回来了。
佟秋白让墨其玉查一下十年前受害者的资料，自己和南宫到谷仓去看看。谷仓没有人，佟秋白在里面找到了一个悠悠的发卡，这里也和绑匪送来的照片一样。南宫朔觉得，这两个案子可能是一个人做的，现在人不在，很可能是撕票了。几人回到警局，墨其玉已经整理出了受害者和嫌疑人的资料，佟秋白让南宫朔去找他们，梅若蓝也去帮忙了。墨其玉想要请假，他母亲老毛病了，需要吃药，佟秋白同意了。南宫朔和梅若蓝去走访受害者家属十分不顺利，有的搬走了，有的已经不相信警察能找到凶手了。文天佑也是当年的嫌疑人，有个赌场老板给他作证，但是那天是初五，赌场逢五必输，那天是不会开门的。南宫朔和翟星去问这个老板，老板承认是收了钱做的伪证。
佟秋白来找墨其玉，墨其玉承认是自己做的，十年前警察就让有钱的少爷逍遥法外了，他不相信这一次凶手能被抓住。佟秋白问他为什么要和许东奎一起绑架，墨其玉解释有一个人给他看了证据，让他帮忙查十年前的案子，还告诉他许东奎欠了很多钱。墨其玉带佟秋白他们到关押悠悠的地方，许东奎在这里看着她。悠悠一直哭闹要回家，许东奎很不耐烦，打了悠悠，文天佑在外面看了十分着急，闯了进去。许东奎挟持着悠悠往外退，一直用枪抵着悠悠，让大家都不敢轻举妄动。文天慈给许东奎跪下，希望他不要伤害悠悠，他要多少钱他们都可以给。但是许东奎不相信他们，要他们先给钱在放人。佟秋白想起上次到文家，悠悠正在玩萝卜蹲，就让悠悠萝卜蹲。
佟秋白梦到和父母在一起的时候，但没过多久，母亲就去世了，之后父亲沉迷研究，但怎么都不对。楚青沐来叫佟秋白，发现他做噩梦了，两人靠得很近，佟秋白突然醒来，两人都很不好意思。楚青沐告诉他，墨水确实被修改过了，在心肌梗塞的病因后面，但是写了什么还没检测出来。第二天梅若蓝来侦探社发现佟秋白不在，问了南宫朔才知道，佟秋白出远门了。卷宗被修改了，只有负责案件的曹警官知道，佟秋白要去找他问清楚。楚青沐在车站找到他，想要和他一起去，佟秋白担心她的安危没有答应，让她在这里等他回来。佟秋白到曹警官家去，但曹警官不在。有一个路过的村民告诉他，曹警官在三月二十九号的时候就搬走了。
宋渺渺和楚青沐等人在街上帮忙救治伤者，楚青沐十分担心佟秋白，但现在也没有办法。翟星到了通讯基地，没有发现炸弹，突然听到爆炸声，明白是南宫朔那边出事了，等他赶过去的时候，没有找到南宫朔。宋渺渺听到南宫朔出事，赶紧跑了过去。她坚信南宫朔不会出事，让大家赶紧去找。佟秋白问医生有没有发现什么可疑的东西，医生表示话语里没有什么问题，也没有什么可疑的动作。佟秋白又接到电话，他敏锐地听出了爆炸犯说的和钟楼有关。梅若蓝在外面打电话给佟秋白，佟秋白告诉他可能和钟楼有关，梅若蓝表示会尽快找出爆炸犯的位置。梅若蓝到钟楼斜对面的中药铺，发现里面的店员十分奇怪。梅若蓝问出他只是受人所托，帮他在说好的时间里打电话念稿子。
警察们把张永祥带到了指定的地点，张永盛出来，看到蒙着头的人，以为是弟弟，十分开心要给他解开手铐。但他很快发现不对，一把掀开头套，发现竟然是佟秋白。他十分愤怒，挟持佟秋白到了旁边废弃的屋子里。佟秋白告诉他，他的弟弟是不可能放出来的，就算他是个医生，他也不可能有资源去请雇佣兵，他背后一定有人在策划。如果他把实情告诉他，他可以帮他求情，让他见弟弟一面。张永盛正要说什么，突然被一枪打中，倒地死了。进来的是梅若蓝，他不愿意佟秋白冒险，而且觉得这种人问了也问不出什么来。人都已经死了，佟秋白也没有办法再说什么了。
几人到叶家去，被下人拦住了。叶府管家东齐出来，听说他们是少爷请来的，把他们带进去了。佟秋白看到叶府很多水仙，问了管家得知，是少爷回国之后才开始种的。叶以辰见到他们，十分激动，请求佟秋白帮他查清真相，他觉得父亲的死不简单。叶以辰告诉他，父亲虽然身体不好，但每天都会吃药，不会这么无缘无故地发病死亡。他们去看叶老爷的尸体，叶夫人和叶老爷的朋友曾洪海突然进来，指责叶以辰不让老爷安宁。南宫朔出来打圆场，叶夫人气得直接走了。他们又到叶老爷房间去，看到了桌上的药瓶。佟秋白回到侦探社，仔细检查药瓶，发现里面还有一个标签，里面还有博爱医院的标志。佟秋白到医院去，得知药瓶里装的是维生素，开药的是周平生，现在已经被开除了。
南宫朔和翟星出去逛街，南宫朔看中了一条珍珠项链，想要买给宋渺渺，要付钱的时候又犹豫了，还是没有买。今天宋渺渺出城去了不回来，南宫朔让翟星先回去，他要去舞厅。翟星回去看到宋渺渺在外面，还买了礼物。宋渺渺把东西送给翟星，让他不要一天天这么闷着。南宫朔到舞厅去，一些女人要过来给他敬酒，他都没有理，到吧台去了。曾洪海过来买酒，看到南宫朔，打了个哈哈，赶紧跑了。宋渺渺等了半天没有等到南宫朔，出去找他，正好看到他在舞厅门口和一个女人说话，黯然离开。佟秋白回到家里，十分失落，他一直告诉自己，父亲并没有死，只是出海去了，但现在确实明确知道父亲死了。楚青沐看着十分心疼，抱住了他。梅若蓝又和那个人见面，那个人告诉他，之前他弄错了，那个老人是拿钱办事的，情报估计也不属实。梅若蓝让他尽快找到万济生。第二天南宫朔醒来，问翟星宋渺渺有没有来，知不知道他去舞厅了。
