Главный герой сериала «Галилео» — Юкава Манабу, гениальный физик и профессор одного из университетов Токио. Для полного счастья ему нужна лаборатория и студенты, но все меняется, когда его помощью хочет заручиться женщина-детектив Уцуми Каору. Не обнаружив у Каору особых талантов, профессор хотел быстро от нее избавиться, но она пустила в ход совершенное оружие — женские слезы. Теперь ей предстоит вникать в сложные эксперименты, которые проводит Юкава, чтобы помочь вычислить преступника. Пытливый ум и логика профессора не раз столкнутся с интуицией и эмоциями новоявленного детектива Уцуми Каору.