Главная героиня сериала «Следствие любви» неординарная женщина. После того как Надежда Викторовна родила третьего ребенка для ее брака настало время драматичных испытаний. Супруг Надежды подполковник полиции Сергей Поляков устал от рутины семейной жизни и бытовухи – закрутил роман с симпатичной бизнесвумен Анжелой. Рядом с этой женщиной Сергей вновь почувствовал себя полным сил и молодым. Надежда не смогла простить измены и выгнала из дома неверного мужа.

Надежда Викторовна решила вернуться на службу, ведь работа для нее всегда была второй настоящей любовью после детей – дочери и двух сыновей. Экс-супругу пришлось не по нраву, что Надежда опять взялась за расследование дел. Плюс к этому он замечает, что у Нади и ее нового руководителя майора Крюкова назревает роман: их отношения начинают выходить за рамки рабочих. Даже несмотря на то, что Крюков после развода с женой не доверяет слабому полу. К тому же выясняется, что отношения с Анжелой для Сергея были лишь местью жене, которая из-за детей перестала уделять ему внимание.

Эмоциональная, но справедливая Надежда Викторовна, изучая картину преступления, замечает мельчайшие детали. Она знает, как надавить на подозреваемых, близко к сердцу принимает чувства других, она может разговорить как светскую львицу, так и бродягу из подворотни. Полякова, благодаря своей феноменальной интуиции, раскрывает запутанные дела и добивается результата там, где другие терпят фиаско. Начальство знает, что Надежда – их главный козырь.

Чем больше Крюков и Полякова узнают друг друга, тем сильнее между ними притяжение. Сочетание двух сильных характеров, юмор и взаимная симпатия помогают Поляковой и Крюкову бороться с преступностью и идти навстречу своим чувствам.