《侦探歌剧》是一部以近未来为背景的动画作品，主要讲述了四个立志成为侦探的少女——夏洛克、妮洛、艾露克露、柯蒂妮娅的故事。这个世界中存在着一种被称为“Toys”的特殊能力人类，利用这种能力，“侦探”和“怪盗”之间的争斗不断。故事以这四个少女为中心展开，她们在21世纪的“大侦探时代”中，以侦都横浜为舞台，与一名曾经是侦探的青年共同展开了一段段精彩的故事。
此外，《侦探歌剧》还有一款同名的PSP游戏，游戏类型为AVG，由Bushiroad公司制作并发行。游戏中，玩家扮演的角色是一名立志成为名侦探的少女，与其他角色一起在福尔摩斯侦探学院中被选为“少女福尔摩斯”小组成员，与一名过去曾经放弃成为侦探的青年一起在“现在”所展开的全新故事。
《侦探歌剧第1季》在腾讯视频播放，是一部面向少儿的动画作品，共有12集。而《侦探歌剧:少女福尔摩斯第2幕》则是该动画的续作，由J.C.STAFF制作，并于2012年1月5日播出。