《心靈法醫》這部劇講述了法醫與刑警配合尋找案件真相的故事。因為鵬海市發生了聳人聽聞的殺人案件，這個兇手看起來非常專業，在幾年的時間里就連殺了四五個人，而且每一個人都被開膛破肚，作案的手法看起來十分專業，所以人送外號殺人醫生。
也正是因為這個案件專業能力過硬的法醫明川走進了刑警隊長羅筆芯的視線，羅筆芯對他十分懷疑，所以她開始在工作和生活中對明川開始各種關注，而因為明川的過去并沒有人知道，也沒有人了解，所以這更加深了羅筆芯對明川的懷疑。
兩人在聯手偵破案件的過程中，羅筆芯還在一次案發現場發現了明川的照片，也正是因為這次事件讓羅筆芯下定決心要調查明川。但是隨著劇情的發展，以及眾人對于案件的深入調查，明川也一再用自身優秀的職業技能洗刷掉了身上的嫌疑，最后找到真相自證了清白。