События фильма «Флавия. Юный детектив» разворачиваются в начале пятидесятых годов в Великобритании. В старинном поместье семьи де Люс происходит загадочное убийство, а подозрение падает на главу семьи. Пока взрослые заняты последствиями трагедии и пытаются разобраться в запутанных обстоятельствах, одиннадцатилетняя Флавия, которая всегда отличалась любознательностью, решает начать собственное расследование. Используя знания по химии и свою наблюдательность, она шаг за шагом восстанавливает цепочку событий, пытаясь понять, что же произошло на самом деле. Чем глубже Флавия погружается в расследование, тем больше очень неприятных секретов она узнает. Постепенно главная героиня начинает понимать, что это преступление тесно связано с прошлым ее семьи, а разгадка может сильно изменить будущее.