片山義太郎(相葉雅紀 飾)是位百無一用的刑警，女性恐懼症、懼高症、怕鬼、見血會暈倒弱點一堆，一天到晚向搜查一課課長栗原警視遞出辭呈，卻總是被推理愛好者的哥哥ヒロシ(藤木直人 飾)與超行動派的妹妹晴美(大政絢 飾)阻饒，以是失敗告終。在前往女子大學調查案件的時候，他邂逅一隻名叫福爾摩斯的三毛貓並且帶回家飼養，不料往後查案過程中，這隻比人還聰明的三毛貓發揮極大功用，能看出事件真相，引導義太郎與搭檔石津刑事(大倉忠義飾)找出線索進而破案。
三毛貓推理日劇，由嵐的相葉雅紀主演，總是給人天然呆、糊塗、率直印象的他，給人很貼近這平凡刑警義太郎。這部推理日劇最聰明的不是人，而是一隻名叫福爾摩斯的三毛貓，三毛貓其實就是三色貓，正式名稱是玳瑁白色貓。這隻貓不但會推理甚至還會變為人形說話，不過只有主人義太郎看得到。而三毛貓的化身由壯碩的人妖松子DELUXE扮演，實在有點驚悚，還是貓形時比較討喜；除了推理貓之外，片山一家人都是義太郎的智囊團，提供點子與看法，儘管提出的看法也都很兩光及草率，搭檔石津刑事特別照顧常出錯的義太郎，只因為居心不良，想追他漂亮的妹妹晴美。
