انیمه «دکتر آمیکو: پزشک کارآگاه» داستان دکتر تاکائو آمکو، پزشکی نابغه و جوان را روایت می‌کند که در حل معماهای پزشکی پیچیده تبحر دارد. او در بیمارستان تنکای، بخشی که به تشخیص عمومی اختصاص دارد، فعالیت می‌کند و بیمارانی را می‌پذیرد که دیگر پزشکان آن‌ها را «به سختی قابل درمان» تشخیص داده‌اند. با استفاده از دانش پزشکی خارق‌العاده و شهود قوی خود، دکتر آمکو به حل پرونده‌های مرموزی می‌پردازد که فراتر از درمان‌های رایج پزشکی هستند.