警视厅音乐队的雨野小梦（广濑爱丽丝 饰），一日突然被调派至“全领域异常解决室”，即通称的“全决”。她来到外观好似神社社务所的本部，见到了代理室长兴玉雅（藤原龙也 饰）。据兴玉介绍，“全决”是自大和朝廷时代便已存在的世界最古老的搜查机关，是专门调查超自然现象这类“不可解事件”的内阁官房直辖机关。诸如人的身体在某天突然消失的“神隐”、像影子般的黑色人形突然现身的“影子男”、特定的人陷入异常心理的“狐妖”等情况，两人组成搭档，去挑战那些用现代科学常识难以解释的异常现象。