Verónica Mars (Kristen Bell, 'Gossip Girl') aparentemente es la típica adolescente americana: vive en el pequeño pueblo de Neptune, va al instituto, pelea constantemente con su padre (Enrico Colantoni, 'Contagio', 'Los Kennedy'), el sheriff del pueblo, y tiene constantes altibajos en su relación con su novio Duncan (Teddy Dunn, 'Jumper'). Sin embargo, sus problemas insignificantes y superficiales son brutalmente eclipsados cuando su mejor amiga, Lily, es asesinada.
Tiempo después del devastador golpe, y ante la incapacidad de su padre y el resto de policía de resolver el caso, Verónica comienza a indagar por su cuenta para sacar a la luz la verdad sobre la misteriosa muerte de Lily. Esto la llevará a descubrir secretos que afectaban a la vida familiar de Lily y Duncan y que podrían ser desencadenantes para saber por qué fue asesinada.
A raíz de tratar de resolver la muerte de Lily, Verónica descubrirá que la investigación de crímenes es algo en lo que es bastante buena, y que además le apasiona. Aprovechando los recursos de su padre como sheriff de Neptune, Verónica empezará a dedicarse a ayudar a los vecinos a resolver sus misterioso, tanto los cotidianos como los que no. Todo mientras continúa su vida como adolescente, sigue tratando de rebelarse contra su padre a la mínima ocasión, y vive varios escarceos amorosos.