"ลายเมฆ" สายลับมือหนึ่งของกรมตำรวจที่กำลังจะปลดระวางตัวเองเพราะต้องการทุ่มเวลาให้ "ฟ้าคราม" ลูกสาวให้มากกว่าเดิม เพราะที่ผ่านมาเขาต้องปกปิดสถานะความเป็นสายลับของตัวเอง จึงต้องวางตัวเป็นคนขี้ขลาดอ่อนแอ ยิ่งทำให้ลูกสาวหมดศรัทธาในตัวเขา ขณะเดียวกัน "ปีแสง" สายลับมือใหม่ไฟแรง ดีกรีเกียรตินิยมจากโรงเรียนตำรวจ เชื่อมั่นในตัวเองสูง คิดจะวัดรอยเท้าลายเมฆ ซึ่งทางกรมตำรวจก็ให้ทั้งคู่มาเป็นคู่หูกัน เพื่อให้ปีแสงได้เรียนรู้ประสบการณ์การทำงานจริง

ทั้งลายเมฆและปีแสงได้รับคดียาเสพติดของ "คงเดช" เศรษฐีหนุ่มใหญ่ที่ทางตำรวจเชื่อว่าเขาเป็นราชายาเสพติด จึงมอบหมายให้ลายเมฆและปีแสงช่วยกันสืบหาหลักฐานเพื่อจับคงเดชให้ได้

เรื่องราวลับๆ ของสายลับจอมป่วน ทั้ง "ลายเมฆ" และ "ปีแสง" จะอลวนกันแค่ไหน ต้องติดตามชมในละคร "สืบสวนป่วนรัก"