天才科學家時田體型龐大雖是個世紀天才但心思卻相當幼稚，他幫任職的研究所發明了可以進入夢境的儀器（DC迷你），本來是預計用來治療精神問題，卻被人盜用，兇手數次進入不同人的夢境，讓人在夢遊中做出危及生命的事。
主角千葉是時田的同事，可能是精神治療師（劇中好像沒有交代她確切的職位），會利用儀器進入人的夢境化作小辣椒幫人治療，本來在治療警察粉川，後來為找出盜用儀器的元兇，而進入時田的夢境（後來時田、粉川、和他們原以為的兇手日森的夢境相結合在一起）
後來發現真兇即為研究所的董事長、以及服從他的千葉的同事小山田，小山田的動機是出於既嫉妒千葉又喜歡千葉，那種又愛又恨的矛盾情緒，而董事長的動機則是想恢復活動能力（本來坐輪椅）以及更進一步掌控全部人的夢境。最後夢境與現實相結合在一起，而小辣椒成功把恢復行動並巨大化的董事長吃掉，結束夢境的部分，大家才回復到正常的生活。
另外一個支線劇情是，警察粉川最後終於成功跨越了他的精神創傷。
不過很難看出來小辣椒引導粉川的幫助是在哪，感覺是粉川自己悟出道理的。而更讓我覺得困惑的是，結局是千葉（即小辣椒）跟時田相愛，但他們相愛的過程更讓人摸不著頭緒，整個劇情看來千葉跟時田的情感互動不多，我印象比較深刻的也只有在時田在拚命修儀器時、千葉有過來阻止他並罵他是個心思不成熟不負責任不管人死活的瘋狂科學家，但這邊也看不出時田有什麼反應，比較能看出的可能是千葉愛護時田，但時田這邊就真的看不太出來對千葉有無任何愛意。
我覺得《盜夢偵探》有趣的是劇中的角色常常會分不清楚現在到底是在夢境、還是在現實，這點跟電影《全面啟動》的設定很雷同。而角色有時還會以為已經回到現實但其實卻還在夢境之中。尤其最後夢境跟現實似乎有個通道將其聯繫在一起，這更大大地混淆了兩者的邊界。粉川最後精神治療成功時說的「現實源於虛構」，似乎就是要表示現實跟虛構並不那麼截然劃分，另外今敏也常在劇中將「夢」與「夢想」做抽換詞面，似乎想表達的就是我們所形成的「現實」常常就發源自我們所做的「夢想」。