Lấy cảm hứng từ bộ truyện tranh Song sinh linh thám, Bí ẩn song sinh kể về cuộc hành trình phá án đầy bí ẩn và bất ngờ của anh chàng thám tử trẻ tuổi Duy Anh. Hàng loạt vụ án liên quan đến các cặp song sinh đã được anh chàng khám phá và giải đáp trong sự thán phục của những người xung quanh. Nhưng ít ai biết rằng, chính Duy Anh cũng có một người anh em sinh đôi và giữa hai người là một mối liên kết nhiều bí mật. Sinh cùng ngày, cùng tháng, cùng năm, không có nghĩa là sẽ cùng chung số phận!