Song Sanh Linh Thám xoay quanh câu chuyện về hai nhân vật chính có số phận gắn bó chặt chẽ với nhau.
Linh Thám là một thám tử xuất sắc nhưng luôn cảm thấy thiếu sót trong cuộc sống của mình. Song song đó, một người phụ nữ cũng đang trên hành trình tìm kiếm công lý cho những bất công trong quá khứ.
Khi số phận đưa hai người này đến gần nhau, họ bất ngờ phát hiện ra sự trùng hợp kỳ lạ: họ là song sinh linh thám. Từ đó, họ bắt đầu hợp tác, cùng nhau phá giải những vụ án hóc búa và đối mặt với những bí ẩn đe dọa cuộc sống của họ.
Trong quá trình làm việc cùng nhau, họ không chỉ giải quyết các vụ án mà còn dần hiểu rõ về cuộc sống và hoàn cảnh của nhau, từ đó tạo dựng một mối quan hệ bền chặt.