一個喝得爛醉如泥的男子蹲在路邊嘔吐不止，不巧一名黑衣裝扮的陌生男子卻慢慢靠近他並遞過去一張白紙巾，醉酒男子順手接過去之後便開始擦拭嘴巴，隨後轉身看見這位陌生男子便莫名...的暈了過去，轉而陌生男子便把這位喝醉的男子擄走帶到一處神奇...的地方，等醉酒男子醒來之後便不斷喊著救命，然則身穿黑衣的男子卻默不作聲，並將他關在一處設計好的房子內，隨後他微微抬手開啟房內裝飾好-的機關，被綁架-的男子便在房內被慢慢被折磨致死。不久之後中國警方接到一起報案，前往一處無人島找到一具形似木乃伊的幹屍，警方在島上四處搜尋證據，察覺這座無人島並非第一案察覺場，察覺這具幹屍是因為脫水致死而被拋屍在這裏。
鵬海市公安局長陳懷遠親自到現場了解情況，因為這起幹屍案件已經是同一個凶手連續作案第四起，但警方仍然對此一籌莫展，凶手至今逍遙法外。對於此案件陳懷遠跟部裏包管自己如果三個月破不了此案便會自行離開警局，陳懷遠隨行,的一位徒弟聽後感到很擔心，他覺得三個月...的時間偵破此案太懸，然則陳懷遠已經下定決心勢必要偵破案件，將凶手盡快捉拿歸案。隨後陳懷遠回到光明市公安局便趕緊召開會議討論此案，陳懷遠經過法醫中心提供的證據確定嫌疑人為著名法醫明川，在他手上至今沒有破不了-的案子，且明川乃是鵬海市法醫鑒定中心的主任，屬於警方自己人，在座的警員們聽後都驚訝不已，底下的警員都對此議論紛紛，不知該如何下手。
陳懷遠也深知這次的案件非常棘手，因為此次-的案件涉及到自己人，警方也曾側麵的去試探明川，並根據明川身邊-的同事的證詞也都證明了明川有不在場作案的證明，最後警方因為證據不足夠便不足以將明川捉拿歸案，事後局長陳懷遠便派自己的門生原光明市刑警支隊的女隊長羅筆芯前往鵬海市刑警支隊擔負隊長，同時對法醫明川進行側麵了解，以便偵破連環幹屍案件，剛一到鵬海，羅筆芯就趕上在河邊察覺一具女屍的案子，並看見一名暈倒昏迷的男子，醫護人員正在對其進行救治。
心靈法醫電視劇海報
該男子名叫江小白，是一名新人警察，典範-的媽寶男，為人養尊處優怯弱如鼠，由於第一次見屍體便嚇破了魂，隨後在手忙腳亂之時不小心又被屍體絆倒而摔暈了過去，女刑警隊長羅筆芯在現場得知情況後便詢問現場的一名老刑警關於河邊女屍的情況。而另一邊法醫明川正在加入一個拍賣會，現場正在拍賣一個觀音像，明川觀察了觀音像後卻覺得不對勁，便偷偷出去打電話給警方並告知他們有人涉嫌盜墓跟盜賣文物，警方收到消息便趕緊趕往現場。而此時現場的人卻對此一無所知，還在熱烈的進行著拍賣，不久之後警方便率領人衝入會場，明川趁亂想要溜出去，卻不想碰上了女刑警隊長羅筆芯，羅筆芯察覺明川跟之前在會議上討論的嫌疑人非常相似，便想把他帶回警局。
明川想逃，羅筆芯便與他大打出手，卻不想最後明川竟然被羅筆芯三拳兩腳製服，事後經過其他警員的解釋，羅筆芯才知道明川是自己人，隨後便向明川道歉，同時警方也央求明川幫他們破解一宗無意死亡案件。死者馮媛被察覺死於河中，不知是十足掉入水中還是被人推向水中，然則其婆家卻不肯意配合警方進行死者身體檢查。警方正頭疼無從下手了，便隻有找到明川協助，明川聽後便應下此事，隨後便前往死者婆家進行屍檢。
然則死者婆家還是堅持警方不能與死者有身體接觸，明川聽後同意，隨後便運用他敏銳的觀察能力，不消解剖屍體便察覺些許蛛絲馬跡。明川仔細查看死者生前的生活空間、樓梯現場環境以及屍體表麵特征，從而還原了馮媛死亡真相，明川推論出死者生前其丈夫竟然偷偷給已經懷孕的死者馮媛吃避孕藥，目的就是為了不想讓自己的妻子馮媛懷孕，因為他已在外麵有女人，而死者真正的原因其實是兩人突然發生爭吵，丈夫把馮媛推下樓暈倒，但那時馮媛還有些許意識，可是其丈夫心狠手辣卻開始發生歹意，隨後故意用電將馮媛電擊致死，最後麵對法醫明川給與的鑿鑿證據之下其丈夫隻得認罪歸案，而在現場的羅筆芯見識到明川如此能力之後也開始對他發生些許欽佩。