Pelajar SMA yang konservatif di bidang energi, Houtarou Oreki, berakhir dengan lebih dari apa yang dia tawar ketika dia mendaftar ke Klub Klasik atas perintah kakaknya — terutama ketika dia menyadari betapa berakarnya sejarah klub itu. Dengan enggan, Oreki diseret ke dalam penyelidikan mengenai misteri berusia 45 tahun yang mengelilingi ruang klub.
Ditemani oleh rekan-rekan anggota klubnya, Satoshi Fukube yang berpengetahuan luas, Mayaka Ibara yang keras tetapi jinak, dan Eru Chitanda yang selalu ingin tahu, Oreki harus memerangi tenggat waktu dan kurangnya informasi dengan kecerdikan dan bakat tersembunyi, agar tidak hanya menemukan kebenaran yang terkubur di bawah debu karya yang dibuat bertahun-tahun sebelum mereka, tetapi dari kasus-kasus sampingan kecil lainnya juga.
Berdasarkan seri novel ringan Koten-bu, dan disutradarai oleh Yasuhiro Takemoto dari Suzumiya Haruhi no Shoushitsu, Hyouka menunjukkan bahwa kehidupan normal bisa penuh dengan misteri kecil, baik itu sejarah keluarga, film siswa, atau bahkan bunga yang layu yang membentuk cerita hantu.