东湖大学物理系的博士生慕承和（张超饰）在一次期末临时监考中误以为英语系的大三学生薛桐（李婷婷饰）在考试中作弊。这一误会成为了他们之间不解之缘的开端。随着时间的推移，慕承和与薛桐在不断的互动中逐渐产生了情愫，两人开始了一段浪漫而复杂的双向暗恋故事。在大学的生活中，薛桐还结识了三位性格迥异的同寝室友：高冷美艳的赵晓棠（孙嘉灵饰）、活泼狂热的白霖和文静温柔的宋琪琪。她们四人在共享大学时光的过程中，不仅收获了深厚的友情，还经历了各自不同的爱情故事。
与国内目前常见的公安题材影视剧不同的是，《探长欧光慈》是眼下非常少见的悬疑、推理侦探剧。全剧通过《红樱桃之谜》、《电梯谋杀案》、《新娘之死》等10个独立成章的侦破案组成，通过起伏跌宕、疑云重重的情节设置，表现了探长欧光慈和他的伙伴利用独到而严谨的逻辑分析，从细节入手，抽丝剥茧揭开谜团的过程，塑造了睿智而又细心的全新公安人员形象。随着剧情的深入，观众会不知不觉被编导带入一个精心设计的迷宫，而剧中所写案件都是发生在我们生活的中间，观众可以运用自己的经验和推理判断能力与剧中人来一番智力的大比拼，犹如进行一次惊险刺激而又妙趣横生的智力旅行。
