警視廳音樂隊的雨野小夢(廣瀨愛麗絲飾)，某天突然被派往“全領域異常解決室”，通稱“全決”。來到外觀像神社社務所一樣的本部，見到了代理室長興玉雅(藤原龍也飾)。據興玉所說，“全決”是從大和朝廷時代開始就存在的世界最古老的搜查機關，是專門搜查超自然現象之類的“不可解事件”的內閣官房直轄機關。只有人的身體在某一天突然消失的“神隱”，像影子一樣的黑色人形突然出現的“影子男”，特定的人陷入異常心理的“狐妖”等，兩人組成搭檔，挑戰用現代科學常識無法考慮的異常現象。