Cena em que Sereia (Isis Valverde), depois de desafiar o governador Jotabê (Marcos Caruso) e seu publicitário Tuta Tavares (Marcelo Médici), é assassinada, para desespero do seu segurança particular, Augustão (Marcos Palmeira).
Baseada no romance O Canto da Sereia – Um Noir Baiano, de Nelson Motta, a minissérie conta, em quatro capítulos, os bastidores da vida de Sereia (Isis Valverde), uma grande estrela da música pop e do axé, assassinada no alto de um trio elétrico, durante sua apresentação em uma terça-feira de carnaval. Dinheiro, fama, inveja, idolatria, suspense, mistério, amor e ódio se enredam na teia de segredos que constituem essa trama contemporânea, ambientada na cidade de Salvador, na Bahia.
Nascida em Itabuna, sul da Bahia, Sereia Maria de Oliveira, devota de Iemanjá, inicia a carreira em bares de Salvador. Durante sua trajetória, conhece Mãe Marina de Oxum (Fabíula Nascimento), a mãe de santo do mais poderoso terreiro da Bahia, o Soberana do Mar. Mãe Marina, que mais tarde se torna guia espiritual da cantora, profetiza que ela não vai demorar a conhecer a fama. A profecia logo se concretiza: Sereia conhece o produtor musical Paulinho de Jesus (Gabriel Braga Nunes) que, encantado pela beleza, pelo carisma e pela sensualidade da moça, inicia uma parceria com a empresária Mara (Camila Morgado) – que já trabalha com Sereia nos bares da cidade – e com o publicitário Tuta Tavares (Marcelo Médici) para alavancar sua carreira. Com a ajuda do trio e do Doutor Jotabê (Marcos Caruso), governador baiano candidato à reeleição e que aposta no sucesso da jovem para sua campanha política, Sereia se transforma em um mito nacional. Em apenas dois anos, ela passa a vender milhões de CDs e suas músicas são as mais tocadas nas rádios. Sereia ganha uma legião de admiradores, entre eles o homossexual Só Love (João Miguel), fundador de seu fã-clube, que se torna seu amigo íntimo e secretário particular. Só Love venera Sereia, vive tirando fotos com a cantora, e torna-se seu confidente.
Sereia, no entanto, é morta no auge do sucesso, diante da multidão de foliões do Carnaval de Salvador. A cantora é alvejada por um tiro certeiro, disparado à distância, no momento em que se apresenta no alto de seu trio elétrico. Enquanto a comoção popular toma conta do país e todos se perguntam quem teria cometido o crime, Augustão (Marcos Palmeira), chefe da segurança particular da cantora, decide ir às últimas consequências para encontrar o assassino, desenterrando histórias passadas da protagonista, de quem conviveu com ela, e a rede de interesses que a ajudou a se transformar em rainha do axé. Para ele, que seria capaz de dar a vida para proteger a cantora, desvendar seu assassinato é uma questão de honra. Além disso, ele é contratado por Mara para desvendar o caso.
Acompanhado por Vavá de Zefa (Fabio Lago), seu braço direito, Augustão inicia uma investigação paralela a da delegada Pimenta (Margareth Menezes), contando com a colaboração do escrivão de polícia Marques (Antonio Fábio), amigo de longa data que, mediante uma ajuda financeira, passa-lhe todas as informações que circulam na delegacia.
As descobertas apontam diversos suspeitos – todos que conviveram com a cantora –, ao mesmo tempo em que revelam que a jovem escondia muitos segredos. À medida que Augustão avança em sua investigação, o público vai conhecendo a verdadeira personalidade da protagonista e os graus de seu envolvimento com cada personagem da trama. A narrativa vai e volta no tempo para montar o quebra-cabeça criado pelos autores. O assassinato de Sereia acontece logo no primeiro capítulo, e a história vai sendo desvendada em cenas de flashback.