Mehmet ve Burak, kitap okumayı hiç sevmeyen iki arkadaştır. 
Öğretmenlerinin verdiği bir ödev için araştırma yaparken, mahalledeki gizemli bir binaya merak sararlar. Dışarıdan bakınca yıkık dökük görünen bu yer, aslında "Zamanın Kütüphanesi"dir. İçeri girdiklerinde bambaşka bir dünyayla karşılaşırlar.

Kütüphane Dedektifleri, iki arkadaşın kitaplar aracılığıyla çıktığı şaşırtıcı ve heyecan dolu keşifleri anlatıyor.