渋谷の駅前広場で、多数の負傷者が出る爆発事件が発生した。警視庁刑事部特命捜査対策班の警部補・志村貴文（高橋一生）が応援を待つ中、街頭ビジョンには謎の男からの新たな爆破予告映像が流れると、「私が欲しいのは、志村貴文」と告げ、次の爆破の情報と引き換えに志村の身柄を要求してきた。 志村が指定された場所に行くと、待っていたのは謎の女・キリコ（柴咲コウ）。キリコは、街頭ビジョンをジャックしたのは自分だと告げ、再び爆発事件が起こると予告する。さらに、実行犯は“花火師”と名乗る爆破の専門家で過去に事故として処理されたいくつかの爆発事件も花火師の仕業だと言う。キリコの言葉を信じられない志村だが、さらなる爆破を阻止するために、警察庁監察官の猿渡紳一郎（桐谷健太）や捜査一課課長・犬飼彰吾（原田泰造）の制止を振り切り、キリコと共に行方をくらませる。 いっぽう、キリコの証言を受け捜査一課では、猿渡や犬飼らを中心に、不審者の捜索とキリコが挙げたいくつかの事故の洗い直しを行うことに。するとその事故の一つに、凶悪犯罪者たちの取引を仲介する犯罪コーディネーター“インビジブル”の関与が疑われていたことが判明する。

未解決事件に関する情報を提供する代わりに手を組もう――。取引を持ち掛けてきたキリコ（柴咲コウ）の真意を、志村（高橋一生）は測りかねていた。するとキリコは次に起こる事件を示唆し、ある動画チャンネルのライブ配信をチェックするよう伝える。その映像を見た捜査一課課長の犬飼（原田泰造）らは驚く。観光ＰＲを頼まれたという大学生キャンパーたちが掘っていた地中から、大量の人骨が出てきたのだ。 遺体は６人の若い男女。キリコによると、殺したのは少年少女を食い物にする“調教師”と呼ばれるクリミナルズだという。ライブ配信をした大学生たちを署に呼んで事情を聞いていると、人権派の弁護士・智寿子（久本雅美）が駆け付け、彼らの弁護を担当すると申し出る。 一方、志村は犬飼の指示でキリコを留置場からＶＩＰ待遇の特別施設“民宿”に移送。２人の関係を怪しむ監察官の猿渡（桐谷健太）は志村に呼び出しをかけるが、志村は“調教師”に関わる重要な情報をキリコから聞き出していて･･･。

志村貴文（高橋一生）が女性殺害の容疑で逮捕された。間もなく容疑は晴れたが、キリコ（柴咲コウ）によると、女性を殺してショーウィンドウに展示したのは「演出家」と呼ばれるクリミナルズで、遺体をアート作品に仕上げて展示するのが趣味だという。さらに、キリコは「演出家」がすでに次の殺害を請け負っていることを予告し、「演出家」を捕らえる為に志村にある作戦を持ち掛ける。キリコが持ち掛けた危険な作戦に捜査一課課長の犬飼彰吾（原田泰造）は猛反対するが、志村はキリコの作戦に乗ることを決める。 一方、志村とキリコの動向に対して、全てが気になる監察官の猿渡紳一郎（桐谷健太）は、磯ヶ谷潔（有岡大貴）と五十嵐夏樹（堀田茜）の捜査に同行することに。 そんななか、キリコは、知り合いでハッカーのラビアンローズ（DAIGO）に「演出家」の動向を探るように依頼。ラビアンローズからの情報を元に、磯ヶ谷らが現場に向かうが･･･。

捜査三課長の大貫（松下由樹）から捜査一課に捜査協力を求める連絡が入る。 話を聞くと、同一犯と見られる絵画盗難事件が相次ぎ、真相を探るため志村（高橋一生）を通じて、インビジブルのキリコ（柴咲コウ）の力を借りたいという。 志村から事件の概要を聞いたキリコは、窃盗団モンキーズが関与していると告げ、彼らが次のターゲットに５０億円の高額絵画「ナンバーＸ」を狙っていると予告。キリコは志村に彼らが盗品を出品している闇オークションへの潜入捜査を持ち掛ける。 そんな折、若い女性が被害者となった通り魔事件で使われた凶器のナイフが発見される。捜査一課長の犬飼（原田泰造）に呼び出されてナイフを見た志村は、３年前に同僚・安野（平埜生成）の命を奪ったものと同じだと確信する。そんな志村にキリコは、絵画盗難事件と３年前の事件には繋がりがあると告げる。

３年前の事件にキリコ（柴咲コウ）は本当に関与しているのか･･･。 腑に落ちない志村（高橋一生）は、「インビジブルに頼まれた」と証言した武入（鈴之助）に再び会い、ある確信を得る。 しかし、その武入が検察への護送中に何者かに連れ去られてしまう。 一方、犬飼（原田泰造）は上層部からインビジブルを切るよう指示されていた。ところが、当のキリコは民宿から行方をくらましていた。 やはりキリコと武入はつながっているのか。二人の緊急配備が敷かれる。 志村は、鑑識の近松（谷恭輔）の協力で、ハッカーのラビアンローズ（DAIGO）から、重罪犯を逃がして多額の報酬を得る「逃がし屋」の存在を聞き、武入を連れ去った「逃がし屋」に接近。 そして、また新たに闇に隠れたインビジブルの影がみえてきて･･･。

本当のインビジブルは、キリコ（柴咲コウ）の弟・キリヒト（永山絢斗）だった･･･。 姉を取り戻すために突然姿を現したキリヒトは、安野（平埜生成）が殺害された３年前の事件も自分がコーディネートしたと志村（高橋一生）に告げる。さらに、現在進行中の事件をほのめかし、今回依頼されたターゲットのうちの一人でも救うことができたらキリコを諦めると言い残し、去っていく。キリヒトを捕まえれば、いくつかの未解決事件の真相が解明され、新たな犯罪を食い止めることもできると緊急配備による捜索を強化する警察。 やがて、キリヒトの予告通り新たな犠牲者１人が発見される。その残忍な手口を聞いたキリコは、医師免許を持つ「ドクター」の仕業だと志村に告げる。磯ヶ谷（有岡大貴）と夏樹（堀田茜）が被害者の身辺を調べると、同様に命を狙われそうな人物２人が浮上する。

捜査一課内にインビジブルと繋がっている人間がいる――。 志村（高橋一生）はキリコ（柴咲コウ）の言葉を心に留め、キリヒト（永山絢斗）の捜索にあたる。 一方、キリヒトはクリミナルズの「シノビ」を使い、暗殺計画を立てていた。次なるターゲットがＩＴ企業のＣＥＯ・早坂（横山めぐみ）と睨んだキリコは、志村に早坂のＳＰになるよう持ち掛ける。彼女を守りながら、内通者に邪魔されずにクリミナルズを調べるためだ。 監察官の猿渡（桐谷健太）が上層部に掛け合い、志村はＳＰのチームリーダー・神岡（山田純大）指揮のもと早坂の警護にあたることに。そんな中、犬飼（原田泰造）は「シノビ」の犯行と類似した過去の毒物事件や関連機関を調べるよう指示を出す。すると、捜査線上に浮かんだ関係者が次々と事故や不審な死を遂げていて･･･。

捜査一課長・犬飼（原田泰造）の死亡が、副総監の牧野（羽場裕一）から発表された。当面の間、捜査の指揮は猿渡（桐谷健太）が執ることに。志村（高橋一生）は、犬飼が内通者を極秘で調べていたためインビジブルに殺されたと猿渡に訴える。キリコ（柴咲コウ）も、犬飼の死に弟のキリヒト（永山絢斗）が関わっていると知り、心を痛めていた。 そのキリヒトは正体を偽って東子（大野いと）をライブハウスに連れ込み、「興行師」を使った新たな犯罪を画策。「興行師」とは、ターゲットを殺す瞬間をショーにして依頼人に配信するクリミナルズだ。ターゲットは東子を含む３人。そのショーのライブ配信の招待が、キリコと捜査一課にも届き･･･。

キリヒト（永山絢斗）から捜査一課に、２日後にブラックフライデーを行うと連絡が入る。ブラックフライデーは、海外のクリミナルズたちが次々に凶悪犯罪を巻き起こすというもので、中止してほしければ、現在収監中のクリミナルズ全員の免責と釈放が条件という。 阻止するにはキリヒトを見つけ出す以外ない。志村（高橋一生）は猿渡（桐谷健太）とともに彼の行方を追う。 そんな中、キリヒトはキリコ（柴咲コウ）を連れ、二人が昔暮らしていた家に向かっていた。初代インビジブルが遺した、あるモノを手に入れるためだ。 一方、キリコは初代インビジブルが残した資料から犬飼（原田泰造）の命を奪ったクリミナルズ「リーパー」の正体に気付き、志村に注意を促す。

史上最悪のクリミナルズ「リーパー」の正体がついに明らかとなった。 そんな中、初めて心を通わせたキリコ（柴咲コウ）とキリヒト（永山絢斗）。 そして、そんな２人の元にたどり着いた志村（高橋一生）だったが、キリコを危険視する猿渡（桐谷健太）が彼女に銃口を向ける。 一方、捜査一課では仕掛けられていたEMP爆弾が作動し、ブラックフライデーが動きだした。猿渡は、すべて志村とキリコの仕業だと捜査一課の面々に説明し、志村を捕獲するように指示を出す。 さらに、インビジブルのサイトでは志村の身柄に懸賞金が付けられる。 警察からもクリミナルズからも追われる志村。 絶体絶命のピンチのなか、ある最後の賭けに出る･･･。