《神速侦探》围绕着侦探家的大小姐千曲川光展开。她拥有过目不忘的记忆力和超乎常人的推理能力，立志成为一名优秀侦探。在父亲创办的侦探事务所里，光和助手香取慎吾一起解决各种疑难案件。有一次，他们接到一起美术馆名画失窃案，现场线索极少，监控也未捕捉到有用信息。光凭借对现场细微痕迹的观察和对美术馆布局的过目不忘，迅速推断出窃贼是利用通风管道进入作案。接着，她又通过分析窃贼留下的特殊脚印，锁定了嫌疑人范围。在追查过程中，他们遭遇了各种阻碍，但光凭借自己的智慧和勇气，最终成功找回名画，抓住窃贼。整部剧节奏紧凑，案件推理精彩，人物形象鲜明，展现了光在破案过程中的成长与坚持。