В центре детектива Месть на десерт — супружеская пара Быстровых. Андрей и Мария работают следователями в Следственном комитете. Жена уже давно планирует ребенка, но у супруга планы другие, иначе он бы не изменял. Мария не собирается принимать поражение и занимать место жертвы, начав встречаться с давним ухажером. В результате интрижек следовательница беременеет. Однако одно сложное преступление заставит отодвинуть нюансы личной жизни на второй план.

По иронии судьбы Быстровым поручили заниматься новым расследованием вместе. В результате отравления погиб предприниматель, а яд попал в организм бизнесмена из обычного пирожного, которое ему передала супруга. Казалось бы, остается найти автора искусного десерта, но всё оказывается совсем не просто. Параллельно с запутанным делом героине детектива, Марии, приходится наводить порядок в личной жизни и решать, с кем строить отношения дальше.

Фильм стал юбилейной пятидесятой работой для продюсера Виктора Будилова. Оператор Илья Шпиз ранее участвовал в съемках всего лишь 2 сериалов. Среди немногочисленных ролей актера Павла Клячина встречаются весьма занятные персонажи — инспектор, продавец лимузина, сосед по палатке, бандит, телохранитель. Один из актеров картины, Сергей Шаталов, присоединился к составу четвертого сезона сериала Полицейский с Рублевки.