Con Mắt Thám Tử lấy bối cảnh những năm 1910, một sinh viên ngành Y tên là Kwang Soo (Ryu Deok Hwan) đang đi lang thang xung quanh một vùng cây cỗi rậm rạp vào buổi đêm để tìm xác động vật cho bài thực hành về phẫu thuật sắp tới. Tuy nhiên, thay vào đó, anh ta lại phát hiện ra xác một người đán ông trần truồng và ngay lập tức đưa cái xác đó về nhàTo Kwang-Su’s surprise he discovers a naked human corpse and he immediately proceeds to take the body home. Ngày hôm sau, Kwang Soo tình cơ biết được các xác hôm qua là của con trai một chính trị gia đang mất tích.

Vì đã di chuyển cái xác làm xáo trộn hiện trường nên Kwang Soo biết rằng, nếu bây giờ đưa cái xác ra công an, anh sẽ trở thành kẻ tình nghi giết người số một. Không còn bất kì đường lui nào, anh đã tìm đến thám tử Hong Jin Ho (Hwang Jung Min) khi nhìn thấy một tờ bướm quảng cáo. Anh đề nghị gã thám tử đó giúp mình tìm được tên giết người thật sự. Tuy nhiên, gã thám tử không muốn dính dáng gì đến một vụ giết người (hắn ta lo sợ sẽ gặp nguy hiểm) và nhanh chóng từ chối lời đề nghị của anh. Kwang Soo không bỏ cuộc, anh lợi dụng sự ham tiền của Jin Ho để giúp đỡ anh thực hiện vụ này bằng cách đưa ra một phần thưởng lớn nếu hắn bắt được hung thủ giết người.