Профессор психологии подполковник МВД Крестовский собирает экспериментальное следственное подразделение "Амазонки" из четырех девушек. Евгения - оперативник силовик, Анна - блондинка, модель и жена олигарха, Варвара - ученый криминалист, Лидия - аферистка, отбывающая срок. Воспользовавшись неожиданным освобождением, Лидия сбегает. Остальные девушки приступают к ее поискам...
Девушки знакомятся с патологоанатомом Толей и техником Колей, которых прикрепляют к "Амазонкам". Оба молодых человека категорически против такого сотрудничества. Новое дело "Амазонок" - ограбление ювелирного магазина. Улики приводят к одному из высокопоставленных сотрудников МВД. Лидия встречается с сыном после долгой разлуки.
Гибнет друг и коллега Крестовского. Единственная улика - фигурка барсука - фирменный почерк известного преступника, имеющего одноименную кличку. Чтобы "расколоть" Барсука, Анна изобретает новый способ ведения допроса. Поймать преступника "Амазонкам" неожиданно помогает сын Лидии - Максим.
В отделе "Амазонок" появляется Иван Найденов - человек, полностью потерявший память. Варя проявляет интерес к новичку не столько научный, сколько личный. Одновременно у сотрудников отдела начинают пропадать вещи, которые позже обнаруживаются у одной из "амазонок".
В Москве происходит ряд ограблений банков. Преступники не оставляют следов. Неясен и сам способ ограбления. "Амазонки" пытаются воспользоваться помощью опытного следователя Брагина. Между мужем Анны и Брагиным происходит конфликт. Однако именно муж Анны замечает то, что было скрыто от глаз девушек.
Администрация тюрьмы тщательно пытается "замять" дело об убийстве нескольких заключенных. Спасая свою жизнь, из тюрьмы бежит Никифор - отец маленького Максима. Мальчик впервые видит отца и рискует сразу же его потерять. Лидия уговаривает Никифора вернуться и помочь расследованию.
Происходит серия убийств молодых девушек. Расследование заходит в тупик, и "Амазонки" решают обратиться за помощью к отбывающему срок серийному убийце. Одна из "амазонок", играя роль "живца", попадает в плен к маньяку.
Из запасников музея пропадает странный набор на первый взгляд не очень ценных вещей. "Амазонки" пытаются понять, кому и для чего эти предметы могут понадобиться. Совместный научный труд Вари и Толи помогает раскрыть преступление, но обрывает только что начавшийся между ними роман. У Лидии появляется тайный поклонник...
В гараже находят обгоревший труп. При вскрытии профессор Крестовский заражается смертельно опасным вирусом. Всё здание управления вместе с сотрудниками, находящимися в нем, закрывается на карантин. Лидия рискует своей жизнью, чтобы спасти жизнь Крестовскому.
Ученица 10 класса обвиняет своего учителя в изнасиловании. Однако все улики свидетельствуют о его невиновности. Отец предполагаемой жертвы настаивает на том, что его дочь говорит правду. "Амазонки" стараются не обращать внимание на "очевидные" вещи и стремятся скрупулезно разобраться в ситуации.
Интерпол предупреждает российских коллег о готовящемся похищении рубинового колье. "Амазонки" решают взять преступника с поличным. Изготавливается копия украшения, но сохранить оригинал не удается: преступник оказывается хитрее. Необходимо любой ценой вернуть драгоценность.
В центре расследования "Амазонок" оказывается известный телеведущий. Множество улик свидетельствует о том, что он причастен к покушению на жизнь своей девушки. Однако отдельные нестыковки заставляют "Амазонок" детально ознакомиться с биографией подозреваемого, что дает неожиданный результат.
К Анне за помощью обращается друг ее мужа Антонов. Он убежден, что его хотят убить. Подозрения "Амазонок" первым делом падают на молодую жену Антонова - красавицу-модель. Ее корыстный мотив очевиден. Несмотря ни на что Анна пытается доказать, что настоящая любовь существует.
У Калерии Броневицкой в один день пропадают муж и ее любимый песик Гоша. "Амазонки" не могут начать расследование - с момента исчезновения не прошло и двух суток, тем более, все указывает на то, что муж сбежал от Калерии по собственному желанию. Но вскоре пропадает и сама Калерия...
Алена, подруга известного бизнесмена Руслана, пропадает после крупной ссоры с возлюбленным. Изучение личной жизни Руслана вскрывает его необычные пристрастия. Расследование помогает Варе по-новому взглянуть на Толю.
Студентка найдена повешенной на пожарной лестнице университета. Детали преступления в точности повторяют почерк серийного убийцы - битцевского висельника. Но маньяк уже давно отбывает свое наказание в психиатрической лечебнице, выбраться откуда практически невозможно...
В поле зрения "Амазонок" попадает несколько самоубийств. Их все объединяет одна странная деталь - посмертная улыбка на лице жертв... Пока "Амазонки" отчаянно пытаются разгадать тайну улыбок, Толя ищет подходящий момент, чтобы сделать Варе предложение.
К Крестовскому обращается женщина, которая уверена в том, что ее муж только что совершил убийство. Но ни трупа, ни следов преступления обнаружить не удается. Вскоре эта же женщина сообщает, что обнаружила еще один труп. К приезду "Амазонок" тело исчезает...
«Амазонкам» поручают раскрыть канал сбыта фальшивых денег. Евгения внедряется в преступную группировку и пытается завоевать доверие настоящего мошенника. Один неверный шаг может стоить ей жизни. Брагин больше всех переживает за коллегу, и дело явно не только в цеховой солидарности.
Отсидев срок за убийство, которого не совершала, из тюрьмы выходит давняя подруга Лидии - Ольга. Она одержима идеей отомстить мужу, который, как считает Ольга, и посадил ее за решетку. Лидия всеми силами пытается предотвратить преступление, но скрывает от подруги, что сейчас она сотрудник МВД.
Пропадает Глеб Брагин. Незадолго до своего исчезновения он присылает Крестовскому фото с изображением трупа и тайваньской сосны на фоне богатого загородного дома... "Амазонки" пытаются разгадать этот ребус и спасти Брагина.
Поиски Брагина продолжаются. Лидия и Евгения оказываются в плену у преступников. Варвара с Анной, рискуя жизнью, спешат им на помощь. Узнав о том, что отношения ее мужа и Жени далеко неслужебные, жена Брагина решает бороться за свой брак.
К Лидии приходит Никифор и неожиданно просит арестовать его за ограбление, которое он спланировал, но так и не совершил. Пытаясь разобраться в причинах совестливости рецидивиста, "Амазонки" распутывают целый клубок из убийства и ограбления, замешанных на старых связях...
Ночью в дом Крестовского является незнакомая девушка и просит защитить ее. Девушка утверждает, что ее жизни постоянно грозит опасность. Крестовский неожиданно для себя влюбляется и всеми силами стремится оградить девушку от неприятностей. Однако "Амазонки" не доверяют незнакомке...