《跨国大追捕：博物馆的谜案》围绕着一起博物馆文物失窃案展开。俄罗斯远东哈巴罗夫斯克市博物馆的珍贵文物被盗，警方迅速展开调查。刑警队长达西洛夫临危受命，他经验丰富、办案能力出色。在调查过程中，达西洛夫发现这起案件背后似乎有着复杂的跨国犯罪网络。他与中国警方合作，一同追踪线索。随着调查深入，他们逐渐锁定了犯罪嫌疑人的踪迹。嫌疑人十分狡猾，不断变换藏匿地点，给追捕工作带来了极大的困难。但达西洛夫和他的团队毫不退缩，历经重重艰难险阻，最终成功破获案件，将犯罪分子绳之以法，让失窃的文物重归博物馆。