Meitantei Precure! opowiada o Annie Akechi, czternastoletniej uczennicy gimnazjum z roku 2027, która niespodziewanie dokonuje skoku w czasie do 1999 roku, do futurystycznego, lecz na swój sposób nostalgicznego Makoto Mirai City. Kierowana przez tajemniczego, czasoprzestrzennego stworka Pochitana oraz niezwykły wisior, Anna trafia na Mikuru Kobayashi – nieco niezdarną, ale ambitną rówieśniczkę marzącą o karierze słynnej detektywki. Gdy w mieście zaczynają mnożyć się kradzieże i pojawia się ślad działań „Fantomowych Złodziei”, dziewczyny łączą siły, by bronić innych. Dzięki mocy wróżkowych partnerów przemieniają się w Cure Answer i Cure Mystique, tworząc duet „Star Detective Precure” i otwierając agencję detektywistyczną Cure It. Seria łączy lekki, kolorowy klimat magical girls z motywami zagadek, podróży w czasie oraz kameralnych dramatów bohaterów, którzy muszą równocześnie rozwiązywać sprawy innych i odkryć sposób na powrót Anny do własnej epoki.