ละครเรื่องนี้สร้างขึ้นเพื่อส่งเสริมสังคมให้ช่วยกันปกป้องดูแลเด็กและสตรี เมื่อสี่สาวที่มีบุคลิกต่างกันสุดขั้ว ต้องมารวมตัวกันปราบวายร้ายที่เป็นภัยต่อเด็กและสตรี ในงานเลี้ยงต้อนรับการกลับมาจากเมืองนอกของ ภูวัช ลูกชายสุดรักสุดหวงของ สุรวิช เจ้าพ่อคลับ ผับ และคอมเพล็กเอ็นเตอร์เทนเม้นท์คนดัง มีนางแบบ ดารา ไฮโซ จำนวนมากมาร่วมงาน ท่ามกลางนักข่าวหลายสิบคน จิดาภา ลูกสาวบุญธรรมของสุรวิช สวมเพชรเม็ดใหญ่ราคานับสิบล้านบาทเดิน แฟชั่นโชว์อวดความร่ำรวยของเจ้าของงาน ระหว่างนั้นไฟก็ดับพรึบลงคนร้ายฉวยโอกาส เข้ามาปล้นเพชร
หญิงสาวในชุดราตรีสีแดงโดดเด่นก็ติดตามไปชิงเพชรจากคนร้าย พริม หรือ พริมา คือ ผู้หญิงในชุดแดงที่ขโมยเพชรเพื่อสืบหาคนที่ลักพาตัวน้องนุชน้องสาวไป แต่ในที่สุดก็ถูก ร.ต.อ.ชนิน นายตำรวจหนุ่มฝีมือดี แห่งสำนักงานป้องกัน และปราบปราม ผู้เป็นภัยต่อเด็ก และสตรี ตามไปอย่างกระชั้นชิด ทั้งคู่เกิดการต่อสู้กัน ต่างก็ผลัดกันแพ้ผลัดกันชนะ ในที่สุดพริม ก็สู้แรงผู้ชายไม่ได้ เธออาศัยจังหวะกรีดร้องลั่นบอกว่าชนินจะข่มขืนเธอ พอชนินเผลอ เธอก็เตะผ่าหมาก และวิ่งหายไปในความมืด แต่สุดท้ายชนินก็ตามไปรวบตัวเธอ ไว้จนได้
ชนินเห็นความสามารถในการต่อสู้ของพริม จึงเสนอเงื่อนไขให้พริมเข้ามาอยู่ในหน่วย เฉพาะกิจปราบปรามผู้เป็นภัยต่อเด็กและสตรี หรือ มือปราบสายเดี่ยว แลกกับการไม่จับตัวเธอเข้าคุก พริมเลี่ยงไม่ได้จึงต้องยอมรับเงื่อนไข เพื่อใช้ความเป็นมือปราบ สายเดี่ยว ตามหา หนึ่งนุช น้องสาวที่หายตัวไป อารตี สาวสวยรวยเสน่ห์ เย่อหยิ่ง ดูถูกคน ไม่เป็นโล้ เป็นพาย เอาแต่เที่ยวเตร่ และช้อปปิ้ง ลูกสาวคนเดียวของ ยรรยง ผู้บังคับการสำนักงานป้องกัน และปราบปราม ผู้เป็นภัย ต่อเด็กและสตรี เดินทางกลับมาจากเมืองนอก แต่ถูกสมุนกลุ่ม มังกรห้าเล็บ มาดักอุ้มตัวไป จากสนามบิน ยรรยง ออกคำสั่งให้ ชนิน นำกำลังซึ่งประกอบไปด้วย หมวดดอน นายตำรวจ หนุ่มไฟแรง ที่เพิ่งจบมาจากโรงเรียนนายร้อย จ่าเข้ม และจ่าดำ สองจ่าคู่หูตามไปช่วยได้ ทันเวลา
อารตีปลอดภัยกลับมา เธออาละวาดด่าว่าตำรวจเสีย ๆ หาย ๆ ที่ปล่อยให้ลูกสาวระดับผู้บังคับการสำนักงานป้องกัน และปราบปรามผู้เป็นภัยต่อเด็กและสตรีอย่างเธอ ถูกจับได้ ยรรยง หนักใจกับพฤติกรรมของลูกสาว จึงสั่งให้อารตีทำงานทำการเสียที จะได้ไม่หลักลอย อีกต่อไป แม้ว่า คุณสิรี แม่เลี้ยงของอารตีจะพยายามห้ามสามี เพราะสงสารลูกเลี้ยง แต่ยรรยงตัดสินใจเด็ดขาดแล้ว อารตีประท้วงไม่ยอมกินข้าว ขู่จะฆ่าตัวตาย ยรรยง ก็ไม่ยอมใจอ่อน ในที่สุดอารตี ก็ถูกส่งเข้าไปอยู่ในแก๊ง มือปราบสายเดี่ยว วันแรกที่ถูกส่งเข้าไปอยู่ในหน่วยเฉพาะกิจ อารตีก็มีเรื่องกับพริม เพราะความเรื่องเยอะดูถูกคน ทั้งสองชกต่อยกันจนหมดแรง ท่ามกลางกลุ่มตำรวจ ที่เดิมพันกันอย่างเมามัน ว่าใครจะชนะ ก่อนจะมีใครพลาดพลั้ง
ชนิน ก็เข้ามาสั่งห้าม และให้ทั้งสองจับมือกัน เพราะจะ ต้องเข้ามาอยู่ในทีมเดียวกันแล้ว พริมและอารตีจับมือกันอย่างเสียไม่ได้ ชนินแนะนำเพื่อน ร่วมทีมอีกสองคนคือ ศิริพร สาวเปิ่นเจ้าเสน่ห์ แต่เรื่องแฮกข้อมูลไม่มีใครเก่งเกิน ศิริพรถูกจับได้เพราะ แฮกเงินจากธนาคารที่ทำงานอยู่เพื่อเอาไปให้แฟนหนุ่มถึง 20 ล้าน แต่เมื่อแฟนได้เงินก็เชิด หนีไปปล่อยให้ศิริพรถูกจับคนเดียว เนย มือปืนทีมชาติที่มีนิสัย มุทะลุ ดุดัน เนยเคยถูกพ่อเลี้ยงข่มขืนตั้งแต่เล็กจึงไม่ ใว้ใจผู้ชาย แต่เมื่อแฟนหนุ่มคนเดียวทำทีเป็นรักและดูแลอย่างดี เนยจึงทุ่มเทความรักให้ และเมื่อรู้ว่าผู้ชายคนนั้นเจ้าชู้เพมือนพ่อเลี้ยงเธอจึงยิงแฟนตายเพราะความแค้น
ทั้งหมดจะต้องมารวมตัวกันอยู่ในแก๊งมือปราบสายเดี่ยว ทำหน้าที่ปราบปรามผู้เป็นภัยต่อเด็กและสตรี ภายใต้การควบคุม และดูแลของ ร.ต.อ. ชนิน, ร.ต.ต. ดอน จ่าเข้ม และจ่าดำ สองตำรวจคู่หู และสดใสครูฝึกสุดโหด การฝึกซ้อมการต่อสู้และช่วยเหลือตนเองแบบทหารและตำรวจเต็มรูปแบบเต็มไปด้วยความทุลักทุเลเพราะทั้ง 4 สาวมีบุคลิกต่างกันสุดขั้ว แต่ต้องมาอยู่รวมกัน ปัญหาเลยเกิดขึ้น บ่อยครั้ง ให้ชนินปวดหัวต้องแก้ไขแทบทุกวัน ปัญหาหลัก ๆ มักจะมาจากอารตี ที่รักความสะดวกสบาย ชอบเอาเปรียบเพื่อน เพราะคิดว่าตัวเองเป็นถึงลูกสาวของผู้บังคับการสำนักงานฯ ขณะที่พริมก็ไม่ยอมอ่อนข้อให้ เนย และศิริพรต้องคอยห้ามทัพอยู่เสมอ ในขณะเดียวกัน พริมและอารตีต่างก็แข่งขันว่าใครจะได้ครอบครองหัวใจ ชนิน ผู้กองหนุ่มรูปหล่อ แต่ทั้งสองสาวก็ต้องอกหักดังเป๊าะ เมื่อ จิดาภา นางแบบเพชรยอดมงกุฎ ประกาศตัวเป็นคนรักของชนิน ขณะที่ หมวดดอน นายตำรวจหนุ่มรูปหล่อ กลับแสดงความสนใจ ศิริพร สาวเปิ่น ประจำหน่วย ทำให้ เนย ซึ่งแอบหลงรักหมวดดอนอยู่ลึก ๆ กลายเป็นคนอกหัก
ในช่วงนั้นเองก็มีเรื่องวุ่นวายเกิดขึ้น เมื่อเด็กสาววัยรุ่น ถูกลักพาตัวบ่อยครั้ง หนังสือ พิมพ์และโทรทัศน์ได้นำเสนอข่าวอย่างต่อเนื่อง ชนินสงสัยว่า สุรวิชเจ้าพ่ออาบอบนวดคนดัง จะอยู่เบื้องหลังการหายตัวของเด็กสาว ๆ เขาจึงพยายามจับตามองสุรวิชอย่างใกล้ชิด รวมถึง การจับตามอง ภูวัช เพื่อนสนิทที่เป็นลูกชายของสุรวิชว่าจะมีส่วนรู้เห็นกับผู้เป็นพ่อหรือไม่ ภูวัช สนใจในตัวอารตี ตั้งแต่เจอหน้ากันก็ตามจีบ และเฝ้าติดตาม สืบหาว่าแท้จริงแล้ว แม่สาวคนสวย แถมยังแสบซ่าขนาดนี้ เป็นใครกันแน่ เธอตั้งแต่แรกเห็น แต่อารตีกลับมอง เขาอย่างดูถูก ซ้ำยังเหยียดหยามหาว่าเขาเป็นลูกเจ้าพ่ออาบอบนวด กระจอกเกินไปสำหรับเธอ แต่เหตุผลที่แท้จริงก็คือ เธอหลงรักชนิน เข้าเต็มเปาอยู่แล้ว
ระหว่างนั้นภูวัช และจีจี้ ก็ถูกลอบทำร้าย จนเจ้าพ่ออย่างสุรวิช โกรธที่มีคนมาทำร้าย ลูกชายจึงสั่งเดี่ยว ให้หาคนคุ้มครองภูวัช ทำให้จีจี้นึกน้อยใจว่าตนจะไม่ใช่ลูก และไม่ใช่น้องแท้ ๆ เหมือนกับฝันร้ายที่ตามหลอกหลอนอยู่บ่อย ๆ ถึงเหตุการณ์ฆ่ากันตาย เดี่ยวได้รับรู้เรื่อง ราวของจีจี้ก็คิดสืบหาความจริง เพื่อหาประโยชน์จากจีจี้อีกทางหนึ่ง ทางด้านภูวัช และจีจี้เริ่มรู้ถึงธุรกิจผิดกฎหมายที่สุรวิชทำก็ตกใจมาก จนต้องหนีออกมา แต่จีจี้กลับเจอบ้านร้างและรู้สึกคุ้นเคย จึงขอภูวัชเข้าไปดู และก็ได้เห็นภาพที่พ่อของตนถูกยิง ตายในบ้านหลังนี้ จีจี้ตกใจกับภาพที่เห็นจึงสลบไป
ภารกิจปราบปรามผู้เป็นภัยต่อเด็กและสตรีเริ่มขึ้น สี่สาวได้รับคำสั่งให้คอยดูการปฏิบัติการของ ชนิน สดใส จ่าดำ จ่าเข้ม ที่ปลอมตัว เป็นนักท่องเที่ยวเข้าไปทลายซ่องเถื่อน โดยสั่งให้ทั้ง 4 สาวอยู่แต่บนรถปฏิบัติการกับหมวด ดอน แต่แล้วพริมที่เฝ้ามองภาพระหว่างการปฏิบัติงานนั้น เกิดเห็นเด็กผู้หญิงที่มีท่าทางคล้ายกับน้องนุช น้องสาวที่หายไป พริมสติแตกรีบลงจากรถหวังจะไปช่วยน้องสาวทันที เพราะ ความชุลมุนที่พริมขัดคำสั่งลงจากรถ ทำให้อีก 3 สาว อารตี ศิริพร และเนย ฉวยโอกาสนี้หนี จากหน่วยปฏิบัติการทันที และเพราะพริมทำให้ปฏิบัติการไม่เป็นไปตามแผน จนพวกโจรรู้ตัว ยิงทำร้ายเด็กได้รับบาดเจ็บและเสียชีวิตมากมาย แม้จะคนร้ายจะถูกจับกุมแต่ก็ทำให้ปฏิบัติการ ครั้งนี้ล้มเหลว
ทั้งสามสาวที่หนีไปถูกจับตัวมารวมกันอีกครั้ง พร้อมกับพริมที่สัญญากับแม่ที่ตายไป ว่าจะตามหาน้องนุชกลับมาให้ได้ หลังจากเหตุการณ์ที่ผ่านมาทั้งสี่สาวก็ถูกจับเข้าค่ายฝึกพิเศษ ฝึกหนัก และโหด เพื่อให้สี่สาวได้เรียนรู้การต่อสู้ ฝึกความอดทน และความเป็นน้ำหนึ่งใจ เดียวกัน ทางด้านภูวัช และจีจี้เริ่มสืบเรื่องราวในผับโดยได้แจ๊ค และวินสองสมุนของพริมที่ทำงานอยู่ในนั้นคอยเป็นหูเป็นตาให้โดยไม่รู้ว่าเดี่ยวก็จับตาดูภูวัช และไม่พอใจที่ภูวัชเข้ามายุ่ง และขัดขวางงานของตนจึงสั่งสมุนไปตามเก็บแต่ภูวัชก็รอดมาได้
ส่วนจีจี้ก็เริ่มใช้เดี่ยวไปสืบเรื่องบ้านร้างที่ตนสงสัยว่าจะเกี่ยวข้องกับเรื่องราวในอดีตของตน เดี่ยวสั่งลูกน้องไปสืบ และรู้ว่าเป็นบ้านของนายตำรวจที่ถูกฆ่าตาย และมีลูกสาวที่ชื่อจิตรนภาทำให้เดี่ยวสนใจมากระหว่างการฝึกหนักของสี่สาวภูวัชก็เกิดถูกโจรไล่ล่าประจวบกับที่โทรหาชนินจึงขับหนีไปหาชนินแต่ยังไม่ทันเจอตัวชนินก็ต้องจอดรถเพราะอารตีที่หนีการฝึกวิ่งตัดหน้ารถอารตีจึงต้องหนีการไล่ยิงไปกับภูวัชทางฝ่ายของชนิน และพริมก็เข้ามาช่วยกันสกัดพวกที่ไล่ยิงรถของภูวัชส่วนอารตีที่ตกกระไดพลอยโจรกับภูวัชก็พากันหนีลงลำธารแต่ก็หนีไม่พ้นอารตีจึงสู้กับโจรสุดชีวิตจนโจรสลบเหมือดเมื่อเห็นชนิน และพวกตามช่วยอารตีก็ทิ้งร่างเป็นลมหมดสติทันที
ภูวัชเล่าให้ชนินฟังว่ากำลังสงสัยว่าพ่อของตนจะถูกเดี่ยวหักหลัง และมีเอี่ยวกับเรื่อง องค์กรค้ามนุษย์แน่ ๆ จึงอยากจะให้ชนินช่วยตามสืบความจริงเรื่องนี้ให้แน่นอน ทางด้านจีจี้ ก็ได้รู้ข้อมูลจากแฟ้มประวัติที่เดี่ยวเอามาให้ดู จีจี้รับรู้ความจริง และเห็นภาพพ่อถูกยิงก็กรีดร้องก่อนจะสลบไป หลังการฝึกหนักที่ค่ายพิเศษ ท่านยรรยงก็มารับอารตีกลับบ้าน ทางด้านชนินก็มารายงานการสืบเรื่องค้ามนุษย์ให้ยรรยงทราบ และเกลี้ยกล่อมให้อารตีกลับไปร่วมทีมกับสาว ๆ มือปราบสายเดี่ยว อารตีปฏิเสธทันที แต่แล้วเมื่ออารตีได้ไปเจอกับการลักพาตัวเด็กต่อหน้า อารตีก็ทนไม่ไหวเข้าไปช่วยด้วยสัญชาตญาณ และตัดสินใจกลับเข้าไปร่วมปฏิบัติการ มือปราบสายเดี่ยว อีกครั้ง
ภูวัชขอสุรวิชเข้าไปทำงานที่ผับ และ ก็ได้รับสามสาวนักร้องในนาม ทรีแองเจิ้ล เข้ามาทำงานในผับ และเปิดตัวอารตีว่าเป็นแฟนที่กำลังคบกันอยู่ ก่อนจะแนะนำให้สุรวิชรับรู้ และรู้จัก จีจี้ฟ้องสุรวิชว่าดูท่าภูวัชกับอารตีไม่เหมือนคนเป็นแฟนกัน ทำให้สุรวิชระแวงสั่งให้เดี่ยว ส่งลูกน้องตามดูคนทั้งคู่ ทางด้านสามสาวทรีแองเจิ้ล หรือก็คือ พริม ศิริพร และเนย ที่ปลอมตัวเป็นสามสาว โดยการดูแลของเจ๊แอส กระเทยตัวดำ หรือก็คือจ่าดำ ที่ปลอมตัวเข้ามาสืบคดีในผับ การมาของ สามสาวทรีแองเจิ้ล ได้รับความสนใจจาก สุรวิช เดี่ยว และนักเที่ยวมากมาย ทำให้นักร้องเก่าแก่เจ้าถิ่นไม่พอใจ ยิ่งสุรวิชให้ความสนใจในตัวพริมมากเป็นพิเศษ จนถึงขนาดดูแลอย่างดี ส่วนเนยก็อ่อยให้เดี่ยวสนใจ เพื่อให้การสืบ และล้วงความลับเป็นไปอย่างแนบเนียน โดยชนิน ที่คอยเฝ้าดูความปลอดภัย และส่งข่าวอยู่อย่างห่าง ๆ และห่วง ๆ ออกจะหวงพริมมากขึ้นไปอีก เมื่อรู้ว่าพริมต้องเอาตัวเข้าไปใกล้ชิดกับสุรวิชมากเป็นพิเศษ เช่นเดียวกับภูวัชและอารตีที่ ต้องแกล้งเป็นแฟนที่รักกันจี๋จ๋าเพื่อให้สุรวิชเชื่ออย่างสนิทใจ
ปฏิบัติการโค่นเจ้าพ่อ และองค์กรค้ามนุษย์ระดับชาติได้เริ่มขึ้น นั่นหมายความว่า ทั้งสี่สาวจะต้องหาหลักฐานมัดตัวสุรวิช และกวาดล้างพวกที่เป็นภัยต่อเด็ก และสตรี แถมยังเป็นภัยทำลายชาติให้สิ้นซาก ปฏิบัติการครั้งสำคัญที่มีอีกหลายชีวิตเป็นเดิมพัน รวมถึงเรื่องราวความรัก ที่กำลังก่อตัวภายในหน่วยปฏิบัติการ มือปราบสายเดี่ยว อย่างเงียบ ๆ แต่ก็ยุ่งเหยิง พัวพันกันไปหมด เรื่องราวจะจบและลงเอยอย่างไรต้องติดตามชมกันต่อได้ใน ละครมือปราบสายเดี่ยว ที่ออกอากาศทุกวันจันทร์-พฤหัสบดี เวลา 19.05 น. และวันศุกร์ เวลา 18.45 น. ทางไทยทีวีสีช่อง 3 ละครมือปราบสายเดี่ยว เริ่มตอนแรกวันจันทร์ที่ 2 พฤษภาคม 2559
