Veronica Mars vit dans la communauté riche de la ville côtière de Neptune, où les riches et les puissants font la loi pour posséder la ville et tentent désespérément de garder leurs sales petits secrets. Malheureusement pour eux, Veronica Mars, une jeune fille de 17 ans futée et courageuse, apprentie détective privé, va se consacrer à résoudre les mystères les plus secrets de cette ville.
Pendant le jour, Veronica va au lycée avec ses amis comme toutes les filles de son âge. La nuit, Veronica s'occupe de son père Keith Mars, anciennement shérif et maintenant détective privé, et l'aide à résoudre de nouvelles enquêtes.
En parcourant furtivement les ruelles avec un appareil photo à objectif téléscopique et son livre de math, Veronica essaye de découvrir les secrets les plus salissants de cette ville de Californie, et entre autres qui a tué sa meilleure amie et soeur de Duncan, Lilly. Malheureusement ce drame a complètement éclaté la vie de famille des Mars : Leanne a quitté la maison, Veronica s'est retrouvée en marge de la société, et Keith a perdu son travail. Maintenant elle recherche activement les preuves qui pourront laver le nom de son père mais ce qu'elle trouve risque de déchirer la ville de Neptune.
