《神探小红帽》是一部融合喜剧、悬疑与犯罪元素的电影，讲述了小红帽（桥本环奈 饰）与灰姑娘（新木优子 饰）的奇幻冒险。小红帽在旅途中偶遇落魄的灰姑娘，两人在女巫的帮助下华丽变身，前往参加一场盛大的舞会。然而，她们乘坐的南瓜马车意外撞死一名男子，慌乱中两人将尸体藏匿后赶往城堡。舞会上，灰姑娘与王子（岩田刚典 饰）坠入爱河，但尸体的发现使舞会被迫中止，小红帽与灰姑娘陷入尴尬境地。为了摆脱困境，两人决定联手调查这起离奇案件，过程中遇到一系列古怪角色。小红帽凭借敏锐的推理能力，逐步揭开真相，最终揪出真凶。