Действие сериала происходит по знакомому адресу, на Литейном проспекте, 4, где до революции находились Петербургская судебная палата и окружной суд, затем ГУВД, а теперь — Управление ФСБ по Санкт-Петербургу и области. Именно здесь по сюжету располагается штаб Отдела специальных расследований (ОСР), расследующего дела государственной важности.
Дела сотрудников ведомства на "Литейном" — не художественный вымысел. Серия "В огне" о захвате отделения милиции бандой отморозков, которым нечего терять, — история, действительно случившаяся несколько лет назад в одном из спальных районов Москвы. Мошенничество с кредитными картами, черные копатели, промышляющие в Петербурге — каждая серия "Литейного" имеет под собой реальную основу.
Расследования заводят героев в самые разные уголки страны. И, конечно же, их ждут драки, падения с высоты, автомобильные аварии, перестрелки и взрывы. И все это - ради разоблачения и поимки преступников всех мастей и "калибров".
