第1季
天才黄金脑(Phi-Brain)是指拥有黄金比例大脑之人，而主角大门界人作为Phi-Brain的候补者之一，为解开传说中的“神之谜题”而展开一场冒险。热爱解谜的私立路德学园高一学生大门界人，在偶然的机遇下挑战了潜藏在学园近郊地下遗迹中的“不可解之谜”，那是由神秘的智囊集团POG所制造的、招致生命危险的“贤者之谜”。被真相激怒的大门界人漂亮地攻克了贤者之谜和愚者之谜，意外地从中获得了“Solver(解答者)”的指名。于是大门界人与青梅竹马的少女井藤野乃叶以及其他拥有解答者身份的同伴们一起，以存在于世界各地的“贤者之谜”和“愚者之谜”为舞台，与POG展开解谜对决。
第2季
与POG结束战斗的界人及同伴们，不断挑战世界各地馀下的愚者之谜并过着和平的学园生活。
有一天，持有俄尔甫斯手镯的谜之团体“Orpheus Order”将整个路德学园封锁了。
接受了从Orpheus Order发出挑战的界人，在学园内的制裁之谜内与普利谢尔对决。可是，之后等着他的，是被由复制的俄尔甫斯环操控着的路德学园学生所制作的致命谜题。
第3季
在Orpheus Order之战后，成功晋级并开始了平稳的学生生活的大门界人面前，新的敌人莱赛尔出现了！
第2轮的挑战开始了！握有关键的是挑战“神之谜题”的男人——真方仁。而最终界人是否能掌握“仁的真实”呢？
作品评价
《天才黄金脑～神之谜》（日语：ファイ?ブレイン 神のパズル，英语：{\displaystyle \Phi }\Phi Brain Puzzle of God、Phi Brain: Puzzle of God）是由日昇动画制作的电视动画，2011年10月开始在NHK教育频道播放。第1季于2011年10月2日至2012年4月1日播放。第2季于2012年4月8日至9月23日播放。第3季于2013年10月6日至2014年3月23日播放。
制作人员
原作︰矢立肇
导演︰佐藤顺一（第1季）→远藤广隆（第2、3季）
系列构成︰関岛真赖、佐藤顺一（第2、3季）
脚本︰関岛真赖、樋口达人、野村祐一、根元歳三、小林英造、加藤阳一（第1季）
人物设计、总作画监督（后者为第2、3季）︰佐佐木洋平
谜题设计︰郷内邦义
美术监督︰中村典史（第1季）→河野次郎（第2、3季）
色彩设计：井上あきこ
摄影监督：千叶洋之
音乐︰井筒昭雄
音响监督：鹤冈阳太
制作统括：福田贵美子、野岛正宏、尾崎雅之
动画制作︰日昇动画
制作︰NHK教育频道
制作、著作︰NHK、日昇动画
主题曲
第1季
片头曲“Brain Diver”
作词：藤林圣子，作曲：山田智和，编曲：CHOKKAKU，歌：May'n
片尾曲“ホログラム”（第25话为不同的混音版本）
作词、歌：清浦夏实，作曲、编曲：曽我淳一
插入曲“恋のパズルを解いて”
作词：及川眠子，作曲、编曲：井筒昭雄，歌：姬川爱莲娜（中岛爱）
插入曲“Quebra Cabe?a”（解谜插入曲）
歌：シキーニョ
第2季
片头曲“Now or Never”
作词、歌：ナノ，作曲：nanovish，编曲：西边诚
片尾曲“スーパーステップ”
作词：津久井恒仁、シライシ紗トリ，作曲：津久井恒仁，编曲：ammoflight、シライシ紗トリ，歌：ammoflight
第3季
片头曲“Destiny”
作词、作曲、编曲、歌：neko
片尾曲“Say Yeah!”（第1－8话、第10－24话）
作词：相田毅，作曲、编曲：长冈成贡，歌：天才テラス組（浅沼晋太郎、清水香里、福山润、宫田幸季、雪野五月）
片尾曲“diamond secret”（第9话）
作词：中島あけ美，作曲、编曲：井筒昭雄，歌：莱赛尔（茅原实里）
片尾曲“ホログラム”（第25话）
作词、歌：清浦夏实，作曲、编曲：曽我淳一