《三个小神探》讲述了三位少年侦探在罗马尼亚城堡成功破解案件后，回到加利福尼亚州罗基海滩的故事。尽管他们因破案小有名气，却对寻找丢失的毛绒玩具和走失的猫咪等琐碎委托感到厌倦，渴望挑战更具神秘感的案件。暑假期间，他们前往罗马尼亚旅行，参与由彼得父亲安排的电影《德古拉崛起》片场实习。抵达特兰西瓦尼亚后，科德里纳伯爵夫人的古老城堡接连发生诡异事件。三位侦探决心揭开谜团，发现这些事件与一个失踪50多年的男孩、一个神秘的兄弟情谊以及传说中的不死生物有关。随着调查深入，他们逐渐接近真相，却也陷入更危险的境地。