Сюжет сериала «Тайные двери» (2020) рассказывает о сотрудниках специального полицейского отдела, которые занимаются расследованием наиболее сложных преступлений, стараясь раскрывать их в течение первых суток после происшествия. В центре событий находится следователь Нечаев — исключительно наблюдательный и талантливый сыщик, умеющий замечать детали, которые ускользают от внимания остальных. Он способен выстраивать сложные логические цепочки и просчитывать поведение подозреваемых, однако его профессиональные достоинства сопровождаются тяжелым характером. Нечаев постоянно конфликтует с коллегами, не любит подчиняться чужим указаниям и нередко действует вопреки распоряжениям руководства. Несмотря на это, отделу трудно обходиться без его способностей, особенно когда расследование заходит в тупик.
В одном из первых расследований оперативники сталкиваются с убийством бывшего сотрудника особого отдела полиции Олега Башкова. Его тело обнаруживают в собственной квартире, причем обстоятельства преступления кажутся практически невозможными: в помещении находились только погибший и его жена. Незадолго до смерти Башков отметил увольнение из органов и собирался занять должность начальника службы безопасности в банке. Следователям предстоит восстановить события последних часов его жизни, выяснить, кому могла быть выгодна его смерть, и разобраться, каким образом преступник сумел совершить убийство в квартире, где, казалось бы, не было посторонних.
В другом деле погибает талантливый изобретатель Алексей Боднер. При жизни он не смог найти покупателей для своих разработок и, по словам знакомых, едва сводил концы с концами. Однако проверка его финансов показывает, что у него имелись значительные средства. Выясняется также, что Боднер тайно встречался с дочерью криминального авторитета. Молодые люди планировали уехать за границу, не поставив ее отца в известность. Теперь Нечаеву необходимо выяснить, откуда у изобретателя появились деньги, кто знал о его планах и какое отношение к преступлению могли иметь его тайные отношения.
Следующая история связана с покушением на предпринимателя Матвея Шестакова. В присутствии сотрудников офиса в него стреляет деловой партнер Евгений Бричков. Шестаков умирает в больнице, а предполагаемый убийца скрывается. В ходе расследования оперативники устанавливают, что выстрел был произведен снайпером с крыши здания. Когда полиция пытается задержать Бричкова, его самого убивает неизвестный стрелок. Постепенно становится понятно, что первоначальная версия не объясняет всех обстоятельств произошедшего и что Бричков мог оказаться лишь частью чужого плана. Нечаеву приходится заново анализировать улики и искать настоящего преступника, пока тот не успел избавиться от остальных свидетелей.
