Trois jeunes sorcières, encore lycéennes, se lancent comme détectives privées. Pour mener des filatures, analyser des indices et prélever des empreintes, Maya, Max ou Millie utilisent leurs pouvoirs et jettent des sorts.
Les trois sorcières mènent une enquête aérienne complexe qui leur donne du fil à retordre. Elles devront faire preuve de courage, d'ingéniosité et de persévérance pour résoudre cette affaire mystérieuse qui se déroule dans les airs et les défie vraiment.
Lors d'une soirée pyjama au lycée, un mystérieux dôme magique apparaît et isole complètement l'établissement du reste du monde. Les Witch Detectives doivent découvrir qui a créé cette barrière et comment la faire disparaître avant qu'il ne soit trop tard.