《雷顿 神秘侦探社～卡托莉的解谜档案～》讲述雷顿的女儿卡托莉艾露与会说话的狗夏洛、助手诺亚一起经营雷顿侦探社，解决发生在伦敦的各种不可思议的事件。虽然这份工作最初的目的是寻找父亲的下落，但由于异想天开的思考解开了各种谜题成为话题，各种各样的委托也随之而来。