Công Chúa Thần Thám xoay quanh cuộc đời nàng công chúa Tâm Dao tinh nghịch, được yêu chiều hết mực. Nàng đã thoát khỏi trận hỏa hoạn từ tẩm điện của vua và bắt đầu con đường đến với nhân gian, chu du các nơi. Với tính cách trượng nghĩa và hiếu kì, nàng đã trở thành người phân xử vụ kiện giải oan cho dân, giúp đỡ bách tính. Trong quá trình tiến gần đến chân tướng của sự thật, nàng cũng nhiều lần đối mặt với nguy hiểm.