Love Love Mystery Club จะเป็นเรื่องราวผ่านสายตาของ ‘ต๋วย’ เด็กนักเรียนมัธยมที่มีสัมผัสที่หก โดยเขาดันไปเห็นหญิงชราท่าทางประหลาดยืนอยู่ข้างศาลของโรงเรียนแล้วถูก ‘เฟิร์น’ สาวสวยนักเรียนรุ่นเดียวกันที่ชอบเรื่องลี้ลับทัก หลังจากนั้นเขาก็ได้เข้าไปอยู่ในชมรมเรื่องลึกลับของเธอพร้อมกับ ‘แจ็ค’ อีกหนึ่งสมาชิกของกลุ่มเพื่อออกสืบเรื่องราวตำนานดัง 6 เรื่องของโรงเรียนซึ่งในแต่ละคดีที่ทั้งสามเข้าไปสืบสวนก็จะมีการแนะนำตัวละครสาวๆ อีก 5 คน (รวมถึงเฟิร์น) ที่เราจะสามารถเข้าไปสานสัมพันธ์ได้ด้วยนั่นก็คือ กระเฉด, พลอย, วุ้น, เมน และ ลิลลี่