Sèrie de dibuixos animats basada en els còmics d'Alfredo Castelli, protagonitzada per en Martin Mystery i la seva germanastra Diana Lambert, adolescents estudiants de l'acadèmia Torrington, que com a agents de l'organització secreta El Centre viatgen per tot el món investigant successos paranormals i extraterrestres que amenacen la Terra. Normalment, en Martin i la Diana no estan d'acord en res. I la poca dedicació d'en Martin a la seva higiene personal no ajuda gaire a la relació entre els germans. En les seves missions secretes, en Martin i la Diana compten amb l'ajuda dels seus amics: en Java, forçut home de les cavernes de 200.000 anys que treballa a la cafeteria de l'institut dels germans, en Billy, un petit marcià de color verd, i la Mom, cap multitasca del Centre.