Veronica Mars est une jeune lycéenne au Neptune High School, un établissement californien où cohabitent les enfants de la jet set, surnommés les 3-9, des fils de stars et autres richissimes hommes d’affaires, avec ceux des quartiers populaires.

Mais Veronica Mars n’est pas qu’une simple élève : son père s’étant reconverti en détective privé, la jeune fille n’hésite pas à louer ses services à ses camarades de classe ou à donner quelques coups de mains aux affaires de son père. Veronica n’aura de cesse également, au début de la série, de rechercher le véritable meurtrier de Lilly Kane, sa meilleure amie décédée dans de mystérieuses circonstances. Car elle est convaincue d’un fait : Abel Koontz, l’homme qui a avoué le crime et a été condamné, n’est pas celui qui l’a commis. De plus, elle cherche à retrouver sa mère qui les a abandonnés, elle et son père, et veut savoir qui a abusé d’elle à une soirée où on l’a droguée, pour enfin pouvoir tirer un trait sur ce passé douloureux.

À Neptune, autour de Veronica, gravitent des personnages contrastés : Logan Echolls, fils d’un acteur millionnaire et meilleur ami de Duncan, le frère de Lilly, et accessoirement son ex-petit ami ; Weevil, le chef du gang de motards latinos de la ville ; Duncan, l’ancien petit ami mystérieux ; Wallace Fennel, le seul réel ami de Veronica, toujours prêt à lui rendre service.