《潜梦追凶》利用民国时代的大背景下进行架空配置，故事主要发生在巴蜀一带的江城，那里自古以来就多雨多雾，有很重的阴气，从而流传着数不尽的奇闻异事，尤其以“入城多梦”为奇。因此，江城也比其他地方多了一个职业——解梦师，他们专门依靠解梦来预测吉凶、推算祸福。袁不解从小就拥有玄妙的“解梦术”，能够利用人的潜意识来破解奇事。长大之后，袁不解的“解梦术”更为精妙，他意外与新上任江城的女探长陈思结识，而后两人成为搭档，共同合作调查当地一系列凶杀案的真相。
《潜梦追凶》把古老的解梦技能和现代的刑侦技术巧妙结合，还融入了犯罪、动作、爱情等一系列的吸睛元素，多条故事线纵横交错，为观众展开了一场奇幻的烧脑之旅。
