27-летняя Анна Штольман приезжает из Москвы в провинциальный Затонск, чтобы присматривать за больной бабушкой. Вскоре город потрясает жестокое преступление: на собственной свадьбе убит жених. Невесту уже давно за глаза называют Черной вдовой, ведь все ее возлюбленные загадочным образом умирают накануне церемонии заключения брака. За дело берется московский следователь Максим Сумароков, переведенный в Затонск совсем недавно. Анна Штольман тоже оказывается втянута в расследование, в ходе которого она обнаруживает в себе уникальные способности, меняющие ее представление о мире.
«Анна и тайна прошлого» — это спин-офф сериала «Анна-детективъ», а Анна Штольман — родственница героев оригинального проекта Анны Мироновой и Якова Штольмана.