没有事件可解，便无法称之侦探──号称「福尔摩斯」的大学生侦探明智恭介（中村伦也 饰），不顾助手叶村让（神木隆之介 饰）劝阻，缠上电影研究社社长，因为社内怪事连连：社员自杀、短片出现恐怖人脸、即将举办的合宿收到恐吓字条，令许多社员心生退意。然而，别人的麻烦正是侦探的乐趣，明智死缠烂 打想参加合宿却无法说服社长。苦恼时，神祕的美少女侦探剑崎比留子（滨边美波 饰）现身解围，以「不问她目的」和「她一同参加」为条件，让明智与叶村混进其中。
二战时期的瑞士苏黎世，德国歌女Willie（汉娜·许古拉 Hanna Schygulla饰）和犹太作曲家Robert Mendelsson （吉安卡罗·吉安尼尼 Giancarlo Giannini 饰）相恋，而Robert的父亲Mendelsson则是一个帮助犹太人逃离德国的地下组织领导，他反对儿子和Willie的恋情，于是设下圈套让Willie留在了德国无法回到苏黎世，想借此来拆散二人。滞留德国的Willie只能靠唱歌维生，受到了许多德国人，甚至德国军官的喜爱。更得到了去电台录制音乐的机会，她唱的一首歌《Lili Marleen》更是让她成为了全德国士兵的梦中情人。这首歌曲陪伴着在前线的士兵们。而回到瑞士的Robert也没有放弃两人的爱情，他潜回德国和Willie相聚，不想却被纳粹所抓。而对Robert一往情深的Willie，又该如何利用她在德国...
