Mengisahkan tentang sebuah ledakan yang ditemukan saat ini yang mirip dengan peristiwa ledakan dan serangkaian pembunuhan yang terjadi pada tahun 1984, yang dikenal sebagai Insiden Chimera.
Dalam drama Chimera akan mengikuti karakter utama yaitu seorang detektif dari Bagian Investigasi Kejahatan Besar bernama Chae Jae Hyun (diperankan oleh Park Hae Soo), dokter Lee Joong Yeob (diperankan oleh Lee Hee Joon), dan profiler kriminal Yoo Jin (diperankan oleh Claudia Kim) yang bekerja sama untuk memecahkan misteri untuk melacak penjahat di balik peristiwa itu dan mengungkap rahasia di antara kedua kasus dari tahun 1984 dan masa sekarang.