فیلم معمایی (Mystery film) فیلمی است که حول محور حل یک مشکل یا جنایت صورت گرفته می چرخد. این ژانر از فیلم بر تلاش های کارآگاه، بازپرس خصوصی یا کارآگاه آماتور برای حل شرایط مرموز یک مسئله با استفاده از سرنخ ها، تحقیقات و استنتاج هوشمندانه تمرکز دارد. فیلم های معمایی شامل فیلم هایی در ژانر داستان های کارآگاهی میشوند، اما تنها محدود به آن ها هم نیست.

در حالی که سینما در اوایل دهه 1900 شخصیت هایی مانند شرلوک هولمز را معرفی کرد، چندین شخصیت دیگر مشابه شرلوک هولمز مانند بوستون بلکی و گرگ تنها نیز به مردم معرفی شدند. چندین مجموعه فیلم معمایی در دهه 1920 با حضور کارآگاهانی (شخصیت های خیالی) مانند نیک و نورا چارلز، پری میسون، نانسی درو و چارلی چان در استودیوهای بزرگ رقم خوردند. در حالی که مجموعه های اصلی فیلم های معمایی بر اساس رمان ها بودند، در دهه 1940 بسیاری از آنها از کمیک ها و سریال های رادیویی اقتباس شدند. تا دهه 1940، این مجموعه ها عمدتا به عنوان فیلم های درجه دو تولید میشدند و تقریبا هیچ مجموعه معمایی در دهه 1950 ساخته نشد.

در حدود دهه 2020، موجی از فیلم های معمایی محبوب در سینماها اکران شد، از جمله فیلم قتل در قطار سریع السیر شرق (محصول 2017) ساخته کنت برانا و همچنین فیلم چاقوکشی (2019) ساخته ریان جانسون، و همچنین در سرویس های استریم با فیلم پارودی راز جنایت (2019) با بازی آدام سندلر.