Главная героиня детективного сериала «Дама с собачкой» – пенсионерка, учительница математики в недавнем прошлом Агата Денисовна Марфина, которая после смерти мужа переезжает в подмосковный поселок к дочке и ее семье. Женщина тоскует по прошлому, вспоминает те прекрасные вечера, когда они с мужем играли в шахматы и обсуждали простые повседневные дела. Однажды Агата Денисовна становится свидетелем убийства, и пенсионерку первой вызывают в полицию. Оказывается, что следователем назначен ее бывший ученик Эдуард Свиридов. Агата Денисовна с удовольствием помогает и даже предлагает свои версии. Так Свиридову благодаря бывшей учительнице удается раскрыть преступление. Появляется удивительный тандем из молодого следователя и учительницы на пенсии, и вместе они раскроют еще не одно запутанное преступление.