1940年，少女社上海弄堂裡有一傢偵探社由三姐妹經營，偵探大姐秋妍雖然隻會嬌氣地端茶倒水算賬，少女社三妹冬泠對破案根本不感興趣，偵探隻有二姐知夏一股腦兒地在堅持破案。少女社 歌女小茉莉在演唱會即將開始之時遭到瞭槍殺。偵探一心想破大案子的少女社知夏橫沖直撞進瞭後臺，被警察攔住。偵探最後因為妨礙公務罪再次被抓瞭起來。少女社 在案子很快破完之後，偵探有天晚上冬泠在街上帶回瞭一個小女孩。少女社最後小女孩說出瞭真相，偵探原來她是少女社歌女小茉莉的女兒，並指出警察抓錯瞭兇手。偵探 一夜，少女社百樂門的黃老板告訴偵探社要安排小百合離開上海，小百合的父親到時會來接應。但第二天，百樂門的黃老板就被人殺害瞭。 黃老板的死讓大傢意識到小茉莉案件可能不僅僅是找到兇手那麼簡單。 司徒亮、知夏和秋妍調查起瞭工人的背景，他們發現工人傢境貧寒卻人品端正，和媒體報導的人品形象根本不符。眾人帶著百合前往和黃老板約定地點，卻發現是一個騙局。大傢最後發現瞭小百合的玩具兔子裡的秘密——項鏈和暗號。 警察局長的生日宴在新開的百樂門舉行，司徒亮偷偷安排三姐妹混進去。知夏打扮成偽證工人和兇手進行交易，原來兇手正是司徒亮的同事周警長。局長派人將周警長抓瞭起來。 真正的兇手終於落網。一切看似風平浪靜的時候，新的暗殺又在風起雲湧......