Moon Over Miami berpusat pada sebuah agen detektif yang berlokasi di Miami. Dijalankan oleh Walter Tatum, seorang mahasiswa hukum yang beralih profesi menjadi detektif swasta, ia dibantu oleh Billie yang ahli komputer dan elektronik; Tito, sang ahli pengintaian; dan Gwen Cross, yang pernah menjadi klien Walter sebelumnya.