Saison 1 (2007 / 2008)
1895. William Murdoch est un détective émérite de la police de Toronto. Son esprit curieux et inventif lui permet d'exceller dans son travail. Malgré ce succès, il est souvent moqué par ses collègues, qui ne comprennent pas ses méthodes peu orthodoxes pour l'époque, telles que la recherche d'empreintes et de traces (cheveux, fibres...).
William Murdoch est aidé dans ses enquêtes par l'agent George Crabtree, qui aspire à devenir un détective comme lui, ainsi que la médecin-légiste Julia Ogden, pour qui il a de tendre sentiments. William doit aussi faire face à son supérieur, l'inspecteur Thomas Brackenreid qui, malgré un scepticisme non dissimulé, le soutient dans ses démarches, voyant les résultats surprenants qu'elles pouvaient avoir, bien qu'il ne les comprennent pas toujours.
Saison 2 (2008 / 2009)
Dans la saison 2, William Murdoch est toujours détective au commissariat n°4 de la police de Toronto. Aidé de l'agent Crabtree, la médecin-légiste Julia Ogden et l'inspecteur Brackenreid, il résout des enquêtes, en utilisant des méthodes inventées par ses soins, et qui sont toujours toutes aussi bizarres et complexes pour cette fin XIXème siècle.
Cette saison, William Murdoch fera face à des enquêtes impliquant Jack L'Eventreur, Houdini, un chevalier de fer géant, des loup-garou... tout en faisant la rencontre d'une jeune veuve, Enid Jones, mère d'un petit garçon, ainsi que de son demi-frère.
Cette saison 2 intrduit aussi le personnage de James Gillies (Michael Seater), qui reviendra au cours des saisons suivantes.
Saison 3 (2009 / 2010)
En ce début de saison 3, William Murdoch est à Bristol, Angleterre, sans aucun souvenir de qui il est. Aidé de la patronne d'un pub local, Anna Fulford, Murdoch doit découvrir qui il est avant que les hommes qui sont à ses trousses finissent leur travail. Pendant ce temps à Toronto, des recherches sont menées pour retrouver le détective.
Tout en continuant à résoudre des enquêtes, William poursuivit sa relation avec Julia, qui se pose de plus en plus de question sur son métier de médecin-légiste.
Cette saison 3 introduit deux personnages, récurrents dans les saisons suivantes : Anna Fulford (Lisa Faulkner) et James Pendrick (Peter Stebbings).
Le très célèbre Nikola Tesla fait également une apparition dans cette saison.
Saison 4 (2010 / 2011)
Le début de cette saison 4 se déroule 6 mois après le départ de Julia, partie pour un poste à Buffalo, et Murdoch a bien du mal à s'habituer à son remplaçant.
Malgré ce changement, William continue son métier de détective, aidé de son fidèle bras-droit, l'agent George Crabtree et de l'inspecteur Thomas Brackenreid.
Cette saison 4 marque l'apparition de la sur aînée de William Murdoch, Susannah, qui est la Mère Supérieure d'un couvent de Toronto.
A noter aussi l'apparition de l'inspecteur Marcel Guillaume (l'acteur français Yannick Soulier).
Saison 5 (2011 / 2012)
Cette saison 5 débute dans l'ouest Canadien, où Murdoch est parti après avoir donné sa démission suite à son interférence dans une enquête et pour oublier Julia Ogden, maintenant mariée au Dr. Darcy Garland. Toutefois, après une enquête qu'il a aidé à résoudre, William décide de retourner à Toronto pour tenter de récupérer sa place au commissariat n°4.
Cette saison comprend : une malédiction égyptienne, une convention d'invention, Murdoch au "paradis", un match de Hockey qui tourne mal, et Murdoch visitant le futur.
Cette saison 5 accueille également un nouveau médecin-légiste, le Dr. Emily Grace, avec qui Murdoch aura quelques désaccord et qui ne sera pas indifférent à George Crabtree.
A noter également le retour d'Anna Fulford, ainsi que James Gillies.
Saison 6 (2012 / 2013)
William Murdoch fait face à des situations plus incroyables les unes que les autres dans cette 6ème saison et fait également des rencontre des plus surprenantes.
Dans cette saison 6, Murdoch apprend à voler, fait face à un fantôme et à Julia en prison. Il rencontre William Churchill ainsi que Sherlock Holmes et rencontre de nouveau Sir Arthur Conan Doyle.
De plus, Julia, qui a commencé à s'intéresser à la psychiatrie dans la saison précédente, aide maintenant les enquêtes de Murdoch non plus pour ces capacités de médecin mais de psychiatre.
Côté cur, William et Julia se rapprochent, bien que cette dernière soit mariée, et Crabtree et Emily Grace font de même.
James Pendrick est également de retour, de même que James Gillies.
Saison 7 (2013 / 2014)
Cette saison 7 implique le détective William Murdoch dans des situations toujours plus incroyables, qu'il soit sur un bateau à vapeur dans le style de celui du Titanic ou dans une course de vélo où des méthodes de dopage sont utilisées, ou bien lorsqu'il se retrouve dans une projection spéciale de son premier film avec son (toute nouvelle invention de l'époque).
Coté sentimental, Murdoch tente de reconstruire quelque chose avec Julia devenue veuve, bien que ce ne sera pas une tâche facile. De son côté, George Crabtree, avec Emily Grace, devra faire face à ses propres conflits sentimentaux.
James Pendrick et James Gillies sont de retour dans cette saison 7 et le célèbre Thomas Edison, héros de Murdoch, fait également une apparition.