Ám Ảnh Trinh Thám mở ra bức tranh ly kỳ về một vụ cái chết bí ẩn trong ký túc xá nữ sinh đại học tại bến Thượng Hải đầu thập niên 1930. Qua đó, trưởng phòng cảnh sát trung ương Quan Sầm gặp gỡ cô nữ sinh đam mê tiểu thuyết trinh thám Lục Dĩ Chân, dẫn đến việc khám phá mối liên hệ sâu sắc với vụ bắt cóc bé gái xảy ra cách đó 17 năm. Hai năm sau, khi Lục Dĩ Chân trở thành nữ cảnh sát trong kỳ tuyển chọn đầu tiên tại Thượng Hải và Quan Sầm giữ vị trí cấp trên trực tiếp, họ cùng nhau đối mặt với hàng loạt vụ án phức tạp. Bộ phim khắc họa hành trình điều tra đầy cam go của họ nhằm vén màn sự thật và giải thoát khỏi bóng tối ám ảnh bao trùm quá khứ. Với sự tham gia của dàn diễn viên tên tuổi như Vương Tinh Việt, Ngô Giai Di, Thiệu Vĩ Đồng, Trương Mộc Hy, Mỹ Na và Nhược Vĩ Hàng dưới sự chỉ đạo tài ba của đạo diễn Chu Thiếu Kiệt, tác phẩm hứa hẹn mang đến trải nghiệm trinh thám hấp dẫn và kịch tính.