阿加莎是個古怪的小女孩，總是發明一些奇怪的監視設備，并自詡為偵探。跟隨媽媽搬入新社區后，她接到了一單調查商店失竊的案件。很快阿 加莎鎖定了嫌疑人：住在隔壁的文森特。她偷偷翻進文森特家里探查，不料被文森特發現。媽媽以剛搬進街區促進交流的借口讓文森特教她輪滑。
文森特每次下午便失蹤一陣子，阿加莎經過跟蹤、打聽等手段，得知文森特曾經有個好朋友，她認為文森特在廢棄的工廠綁架了那個小女孩。阿加莎想要勸服文森特，深感被誤會的文森特在眾人的指責下離家出走。
媽媽認為阿加莎在說謊，關停了她的偵探所。仍沉迷在偵探身份的阿加莎看到文森特偷偷回家，悄悄尾隨他，發現他進入商店偷了一些狗糧。文森特氣憤的跑開，而手抱狗糧的阿加莎被誤認為是商店小偷。
阿加莎明白了一切，原來那個好朋友“小女孩”只是文森特的狗，他的哥哥對動物過敏，只好將狗狗送人，但文森特舍不得，又將其要了回來放到工廠里，偷那些狗糧也是不得已。生病的狗狗咬了文森特一口，阿加莎來到工廠，看到發燒的文森特，她急忙叫了救援，救了文森特和狗狗。
文森特最終好了起來，將小狗送給喜歡狗狗的阿加莎，而阿加莎小偵探的名聲也傳播開來。