該劇由日本國民組合SMAP成員中居正廣擔任主演，這是他自2009年4月主演富士劇《結婚萬歲！ 》以來，時隔3年再度主演的連續劇。在劇中，中居飾演一名“學者症候群患者”ATARU。 “學者症候群患者”是自閉症的一種，有認知障礙，但在記憶力、演奏力、繪畫、計算等特定領域內，卻有超乎常人的能力。
故事的主人公ATARU是一名學者症候群的患者，他的特殊能力是面對警察也難以破解的犯罪案件之時，發現、觀察、推理出那些細微的證據，列舉出一個個關聯事件真相的“關鍵詞”。刑警澤俊一（北村一輝飾）和他的下屬蛯名舞子（栗山千明飾）以ATARU提供的關鍵詞為線索，一次又一次的解決了陷入迷局的難案。
ATARU的思考能力遠超於常人，可是卻難以與人溝通。他那令人難以理解的言語和無法揣摩的行徑，常常令人們陷入惶恐。然而，他哂盟�那獨特的大腦所發掘的一系列不規則的“關鍵詞”，均指向了案件的真兇和事件的真相。刑警蛯名舞子則負責將阿齊列出的謎團碎片拼接起來。由此ATARU，澤和舞子三人這一奇妙的組合，便一次又一次的面臨著各種事件……
此外，隨著故事發展還將漸漸揭開ATARU悲慘的過去，以及他為何會出現在犯罪現場的謎團……