榊マリコ（沢口靖子）に思いがけず“異動話”が舞い込んだ。警察庁で“刑事指導連絡室”室長を務める元夫・倉橋拓也（渡辺いっけい）が、刑事講習で科学捜査を教える専門指導官に、マリコを推薦したのだ。もし選ばれたら警察庁、つまり東京に出向となる…。科捜研の仕事を天職と思う一方、20年以上培ってきた科学捜査の経験を若い世代に伝えることにも価値があると考え、マリコは迷う。 その倉橋が突然、マリコに相談を持ちかけてきた。実は数日前、倉橋の同僚が京都出張中に雑居ビルの非常階段から転落死。事故として処理されたにもかかわらず、庁内には箝口令が敷かれたという。不審を抱いた倉橋は友人の死の真相を明らかにしたいと願うものの立場上、動くこともできず、マリコに捜査を頼みたいと話す。 科捜研所長・日野和正（斉藤暁）は正式な要請がない以上、協力できないと釘をさすが、マリコはさっそく土門薫（内藤剛志）刑事や蒲原勇樹（石井一彰）刑事を巻き込んで捜査を開始。蒲原が所轄署から入手した調書によると、倉橋の同僚は雑居ビル内にあるガールズバーを訪れ、トイレと間違えて非常階段のドアを開け、そのまま足を滑らせて転落したとされていた。また、遺体の所持品からスマートフォンが消えていたことが判明。正体不明の目撃者が公衆電話から119番通報していたこともわかった。 土門とマリコは被害者の元妻で、大学の准教授を務める水城和穂（沢城みゆき）のもとを訪れるが、和穂は元夫との関係を「ねじれの関係」と一蹴し、マリコ達を突き放す…。 一方、蒲原とともに転落現場を訪ねたマリコ。手がかりを求めて非常階段を調べたところ、わずかな繊維片を見つける。ところがその直後、マリコは怪しげな男たちに拉致されてしまい――!?　はたして、マリコは警察庁キャリア官僚の死に潜む真相を暴くことができるのか!?　そしてマリコは元夫・倉橋の誘いに乗って東京行きを決断するのか――!?

アパートの2階で、住人・佐々浦洋子（森口幸音）の刺殺体が見つかる。隣の部屋に住む北村沙織（奥山かずさ）が一緒に飲むため訪ねたところ、遺体を発見したという。土門薫（内藤剛志）刑事は通報時間が朝9時と早く、そんな時間から飲もうとしたのか尋ねる。さらに沙織が持参したワインボトルに洋子の指紋が大量に残っていたと告げると、沙織は顔をこわばらせ、仕事に行くと強引にその場を去ってしまう。土門は洋子の下の部屋に住む坪倉隆（竹下健人）にも話を聞く。死亡推定時刻は昨晩の9時から11時の間。言い争うような声がしたとの証言がある中、左官職人の坪倉は何も聞いていないと主張する。朝が早く、洋子の足音が聞こえないよう耳栓をして寝ていたというのだ。 榊マリコ（沢口靖子）は監察医の風丘早月（若村麻由美）から、洋子の死因が骨盤骨折で生じた大量の出血の可能性が高いと聞かされる。確かに現場の床には大量の血痕があったが、マリコは20代の洋子が部屋で転んだぐらいで骨盤骨折するのか疑問に思う。一方、土門は洋子が上司・新井典子（瑛蓮）のパワハラが原因で、先月会社を辞めていたことを突き止める。謹慎処分中の典子は土門にパワハラだけでなく、洋子の死への関与を否定。しかし、1人暮らしのため事件当日のアリバイは証明できなかった。 マリコは洋子が激しく抵抗した末、骨折した可能性があると考え、肉眼で見えない血液を探すため土門と洋子の部屋に向かう。すると、ゴーグルにマスク姿の特殊清掃員が部屋を清掃していた。マリコの制止を聞かず作業を進める清掃員。それは、世界規模で起きた連続殺人事件の捜査でマリコたちが関わった大学教授・加賀野亘（佐々木蔵之介）に心酔していた秦美穂子（佐津川愛美）だった。そこに、特殊清掃を請け負う会社の代表・阿武隈忠（谷田歩）が現われるが…。 助教だった美穂子との思わぬ再会に驚くマリコ。アパートの住人・沙織や坪倉、さらに元上司の典子など、不審な点やアリバイがはっきりしない者が次々と現われるこの難事件にどう挑むのか？

京都市内の路上で自転車が爆発し、乗っていた男性が死亡する事件が起きた。臨場した榊マリコ（沢口靖子）は、遺体を確認して驚く。被害者は大手IT企業社長・磐田誠一郎（西ノ園達大）で、マリコは先日、彼が主催する“スマホアプリコンテスト”を見学したばかりだったのだ。何者かが自転車に爆発物を仕掛けたようだったが、不可解なことにハンドルには7台ものスマートフォンがズラリと装着されていた。また、マリコは遺体の首筋から、金色に光る謎の物質を採取する。 土門薫刑事（内藤剛志）が捜査を進めた結果、強引な経営手法の磐田に恨みを持つ人物は多く、リスト化したところ100名もの人物が浮上。特に、彼が運営する飲食店人気ランキングアプリの影響で経営難に追い込まれた店主は、かなりの数にのぼることがわかる。 そんな中、遺体の首に付着していた物質が、割れた食器を修復する“金継ぎ”の素材と判明。コーヒーの成分もわずかに検出される。マリコは、リストの中から金継ぎの器でコーヒーを提供するカフェを発見。さっそく訪ねてみると、カフェはすでに閉店し、アプリ開発会社“ミラクル製作所”のオフィスと化していた。ミラクル製作所は、社長の越智弘基（松尾諭）や専務の溝口晴翔（兵頭功海）らたった4名の小所帯だったが、スマホアプリコンテストで、独特すぎる〝ダイエット″アプリを磐田に酷評された越智をはじめ、ほかの3人もそれぞれの理由で磐田を憎んでいて…!? やがて――マリコは事件当日の被害者の行動をたどるべく、磐田が起動していたアプリをもとに京都の街を自転車で疾走することに！　マリコが身体を張って確かめた真実とは…!?　そして、古都の街並みを利用して犯人が仕組んだ、驚愕の爆破トリックとは…!?

寂れたビリヤードバーの店内で、経営者・横沢征（湯浅崇）が殺されているのが見つかった。横沢はあちこちで借金を重ねているらしく、遺体を発見したのも取り立てに来た金融業者だった。検視した榊マリコ（沢口靖子）は、横沢が薄汚れた身なりをしているにもかかわらず、靴だけがピカピカに磨き上げられていることに違和感を覚える。また、遺体の手のひらに油のようなものが付着していることにも気づく。 まもなく、被害者の手についていた油分は、革製品のツヤ出しにも使われる“木蝋（もくろう）”と判明。さらに、横沢はプロ野球選手の上杉栄太（梅原勇輝）と異父兄弟だったという事実がわかる。上杉は3年前、30代半ばの若さで病死したが、それまで横沢は度々、弟に金をせびっていたらしかった。 上杉の妻・明里（音月桂）が現在、靴磨き専門店を開いていると知ったマリコは、事件解決の糸口を求めて、土門薫刑事（内藤剛志）とともに彼女の店を訪問。明里は夫の死後、横沢とは交流がないといい、事件当日は常連客から持ち込まれた靴をずっと磨いていたと話す。しかも、仕上げに木蝋を使うこともないようだった。それらを聞いたマリコは何を思ったか、突然、彼女に靴磨きを教えてほしいと言い出して…!? ところがその後、明里の指紋が横沢の靴から検出されたものと一致！　被害者の靴をピカピカにしたのは、明里だったのか!?　彼女のアリバイを確かめるため、マリコは事件の日に靴磨きを依頼した常連客・赤宮公達（ダンカン）宅を訪ねるが、明里が手入れを施したという靴から、さらに彼女の疑惑が深まる展開に…。はたして、磨き上げられた靴に隠されていた秘密とは!?　マリコが科学で事件の真相に迫っていく…！

国際ピアノコンクールの日本最終予選の朝――。審査員長を務めるドイツ人女性の絞殺体が、会場のコンサートホールで見つかった。臨場した榊マリコ（沢口靖子）は、遺体の首に付着していた赤い微物を採取。また、遺体の歯の間に光る微物が挟まっているのを発見する。 死亡推定時刻は前日の夜8時から10時の間と思われたが、ホール支配人によると、事件当日は午後、出場者3名が練習に訪れ、最後に調律師の和田優（崎山つばさ）がピアノの調律を行ったという。だが、おかしなことに鍵盤からは複数の指紋が検出された。調律師は最後に鍵盤をきれいに拭くのが常らしく、指紋が残ることなどないはずだった…。 鑑定の結果、首から見つかった微物はフェルトの繊維と判明、凶器はヒモ状の赤いフェルトと思われた。さらに遺体の歯から採取した微物は、爪のかけらだとわかる。被害者の首を絞めたとき、犯人の爪が被害者の歯に当たって欠けたものと推測され、犯人は指をケガしている可能性が浮上する。 和田のもとを訪ねた土門薫刑事（内藤剛志）は彼が右手指にケガをしていることに気づくが、和田はクールな表情を崩すことなく、調律道具で引っかいた傷だと主張。昨夜はなぜ最後に鍵盤を拭かなかったのかという土門の問いにも、単に仕上げを忘れただけだと返答する。 その後、マリコと土門は事件当日、ホールで練習を行った出場者――山崎永太（山岸門人）、佐光真奈美（渋谷飛鳥）、戸村康介（川野直輝）――の3名に事情を聞くが、誰ひとりとして確たるアリバイを証明できなかった。しかしながら、やはり最後にホールを訪れた和田に疑いが集中。マリコは和田の指の傷が本当に仕事の道具によってできたものか鑑定したいと言い出すが…!?

繁華街の裏路地にあるバーの前で、店の常連客・横井友哉（松木賢三）の刺殺体が見つかった。臨場した榊マリコ（沢口靖子）たちは、遺体のポケットからかわいらしい僧侶のキャラクターがついたキーホルダーを発見。調べたところ、京都府中部に位置する“山田村”の公式キャラクターグッズだとわかる。 村の寺には、数々の奇跡を起こしたという奈良時代の僧“天空和尚”の作とされる観音菩薩像がまつられており、山田村では天空和尚をキャラクター化して盛り上げをはかっているらしかった。その仏像を鑑定したのは、イケメン美術鑑定士の一条礼司（元木聖也）。“鑑定王子”として人気の彼が国宝級の宝だと断言したのをきっかけに、村は一躍、人気観光地となり、ふるさと納税の寄付額も増えていた。 横井は事件の前、山田村を訪れたのだろうか!?　マリコが土門薫刑事（内藤剛志）と村を訪ねたところ、横井は事件直前、村長・鈴森啓子（生田智子）のもとに現れ、仏像はもっと後の時代に作られたものではないかと因縁をつけてきたとわかる。村では２年前に年代鑑定を依頼、科学的にも奈良時代の仏像だと証明済みのはずだったが、寺の住職・松野光雲（町井祥真）は鑑定書を紛失したと言い張って見せようとしない。マリコと土門は、村が仏像の鑑定結果を隠匿し、その情報をつかんだ横井が村人のうちの誰かを脅迫していたのではないかと推測する。 そんな中、一条が山田村の出身だと発覚！　さらに事件発生直前、現場付近にいた一条の姿を防犯カメラがとらえていたことが判明する。一条は事件への関与を否定するとともに、自らの鑑定は正しいと主張。伝説の僧・天空和尚が彫った仏像は、科学では解明できないとマリコに告げるが――その矢先、横井とつるんでいた山田村出身の男・窪塚照之（岩井拳士朗）の存在が浮上して…!?

人気男性アイドルグループの追加メンバーを決めるオーディションの合宿場で、参加者の豊原輝（清水学）が額から血を流して死んでいるのが見つかった。臨場した榊マリコ（沢口靖子）は、被害者の口元にピンク色の繊維が数本、付着していることに気づく。また、遺体の付近には三角錐の形をした、謎のプラスチック片が転がっていた。 グループのプロデューサー・サニー（斉藤陽一郎）によると、このオーディション合宿に参加していたのは、輝を含め７人。すさんだ生き方を改めようと一念発起した最年長の努力家・松永大我（佐野岳）や、元子役でリーダーシップもある大橋剣人（松島庄汰）、すぐに涙を流す泣き虫の西尾ユズキ（川野快晴）など個性あふれるメンバーばかりだったが、防犯カメラの映像を確認した結果、事件発生後、誰も合宿所を出入りしていないことがわかる。ということは、犯人はこの中にいる誰かに違いない――。土門薫刑事（内藤剛志）は全員、合宿所に留まるよう指示する。 まもなく、輝の死因は額の傷ではなく、窒息死であることが判明。さらに、口に付着していたのはアクリル系繊維のフェイクファーと鑑定され、犯人はピンクのフェイクファーで輝の口と鼻を塞いで窒息させたものと考えられた。マリコたち科捜研メンバーが合宿所内を捜索したところ、殺された輝から度々嫌がらせを受けていたユズキが、ピンクのフェイクファーで作られたウエストポーチを隠していたことが発覚！　そればかりか、ほかの面々の所持品からフェイクファーアイテムが続々と見つかって…!?　マリコはそれらの繊維を検証するが、やがて真犯人を絞り込むため、被疑者となったメンバーにある“テスト”を行うことに…!?

最新鋭のAI（人工知能）を研究する“京都AIセンター”のサーバールームで、ネットニュースの記者・高階浩也（野田晋市）の遺体が見つかり、榊マリコ（沢口靖子）たち科捜研に出動要請が入った。 火災通報があったため消防が急行して遺体を発見したのだが、火事の痕跡は現場にも遺体にもまったくなく、検視の結果、死因は二酸化炭素中毒と判明。現場には、二酸化炭素を放出して鎮火する二酸化炭素消火装置が設置されていた。 京都AIセンターのラボ責任者・宮越優真（美村里江）によると、センターのセキュリティーはすべて、彼女が開発したAI“UMAⅡ(ユマ・ツー)”が司っているという。 優真は、UMAⅡのように優れたAIは人間と同等の判断力を有し、常に最善の選択を行うと自信満々。UMAⅡはラボへの貢献度や友好度を判断して訪問者の入館を許可しているとも話し、職員でもない高階が深夜、サーバールームに侵入できたのも、UMAⅡが高階のことを好意的な記事を発信してくれる存在として認識し、入館を許したのではないかと分析する。 では、火災が発生していないのになぜ二酸化炭素消火装置が作動したのか――その問いに、優真はUMAⅡが何らかの理由から高階を自分にとって危険な存在と判断し、消火装置を作動させたのではないかと推測。つまり、AIが自らの判断で高階を排除したのではないかと話す。 AIによる殺人の可能性を示唆され、がく然とするマリコと土門薫刑事（内藤剛志）。だが、たとえAIが人を殺したとしても、犯罪が起きた現場には必ず証拠が残るはず。そう信じるマリコは徹底検証を開始するが、直後、戦慄の事態がマリコを襲う――！

榊マリコ（沢口靖子）と宇佐見裕也（風間トオル）は、和歌山県の山中に新設された警察病院を訪れていた。最近、遺体に捜査員のDNAが付着するなどのミスが全国的に相次いだため、開業前のその病院を借り、近畿５府県の科捜研から法医、化学の担当研究員を各１名ずつ集めて研修が行われることとなったのだ。 ところが、研修開始直前、大雨で土砂崩れが発生し、道路が寸断。宇佐見や兵庫県警・科捜研の堀日菜子（小島梨里杏）ら化学研究員たちは、“科警研”から派遣された講師・丸山紘一（長嶋一茂）のもと順調に研修を開始するが、もうひとりの講師の到着が遅れ、マリコをはじめとする法医研究員５人は自分たちだけで研修を進めることに。さっそく大阪府警科捜研の牧英子（寒川綾奈）が遺体役となり実習をはじめるが、英子の身体に触れたマリコは異変を察知。急いで脈を確認したところ、なんと死亡していることが判明！　遺体役を演じている間に、英子は本当の遺体になってしまったのだ…。 わずか20分前までは普通に会話していた英子が、なぜ…!?　不可解な事態に一同はがく然。しかも、土砂崩れの影響で検視官も捜査員も臨場できない。ウェブ通話でつないだ和歌山県警の捜査員・峰岸賢（松澤一之）からは「室内にいた全員が容疑者だ」と制止されるが、マリコは一刻も早い検視の必要があると訴え、丸山を監視役につける条件でなんとか検視の許可をもらうことに成功する。 マリコの強引な仕切りのもと、各府県の科捜研研究員が協力して検視、鑑定を開始。医師免許を持つ奈良県警科捜研の椎名美幸（宮本真希）の執刀で解剖も行うが、その結果、導きだされたのは衝撃の死因だった！　犯人はやはり研修メンバーの中にいるのか、不穏な空気が漂う中、新たに事件関係者が不審な死を遂げる事態も発生。第２の事件現場を調べた京都府警鑑識員・長谷川公子（大林素子）は意外な事実をマリコに告げるのだった。 真実を掴むため、マリコは元所長の宮前守（山崎一）を頼るが、そこで思いもよらぬ答えが返ってきて…!?

山中で、和楽器の鼓を抱えたスーツ姿の男性の遺体が見つかった。臨場した榊マリコ（沢口靖子）は、被害者の頭部に爪あとのような謎の引っかき傷が残されているのを発見する。 まもなく、被害者の身元は暴力団のフロント企業社員・才賀春樹（小堀正博）と判明。また、鼓は区民会館の備品であることがわかったほか、付着していた指紋から所轄署の生活安全課係長・高安順二（林家正蔵）が浮上する。 土門薫刑事（内藤剛志）らが高安を訪ねたところ、彼は署ではなく区民会館におり、羽織袴姿で傘回しを披露しながら、高齢者を相手に特殊詐欺被害などの注意を呼びかけていたからビックリ！　高安はかつて組織犯罪対策部のやり手刑事だったが、10年前に所轄署の生活安全課に異動。現在は“防犯公演”と称して特技の神楽を披露しながら犯罪への注意喚起を行っているという。高安は、才賀とは面識などない、鼓もいつ触ったか覚えていないと主張。会館の館長・岩井綾香（高橋かおり）も才賀には見覚えがないと話す。 そんな中、胃の残留物から、才賀が事件直前、会館近くのサンドイッチ専門店の商品を食べていたことが判明。店のオーナー・間宮栞（吉住）に確認したところ、才賀は前夜、サンドイッチをテイクアウトしたとのことだったが…!? その後の才賀の足取りを追うため、マリコたちは京都市内にあるすべての防犯カメラをチェック。顔、歩容、骨格、服装の認証を組み合わせた“フルパターン認証”で捜索した結果、意外な立ち寄り先が判明し…!?　やがて、調べを進めたマリコたちはフルパターン認証を最大限に活用するため、羽織袴姿になって“かくし芸鑑定”を行うことに…!?

新年早々、人通りのない寂しい公園で、後頭部を強打され絶命した舞子姿の女性の遺体が発見される。臨場した榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研メンバーは、被害者が身に着けている帯に二次元コードが印刷されているのに気づく。コードを読み取ったところ、「デジタル舞子」というサイトにつながったから驚く。 「デジタル舞子」は、アプリで手軽にオーダーできる、カジュアルなお座敷遊び風サービスらしく、被害者の身元はそのデジタル舞子のひとり、本条奈々（三澤紗千香）と判明する。「デジタル舞子」の代表・椎名美月（川津明日香）や、テクノロジー面をサポートしているIT会社社長・庄司直樹（南圭介）によると、彼女たちは全員、GPSの機能や歩数、心拍数まで計測できるウェアラブルセンサーを耳に装着しているという。だが、奈々の遺体にはセンサーが見当たらなかった。犯人が持ち去ったのだろうか…。 マリコたちは奈々が使用していたセンサーのGPS履歴を頼りに、彼女の事件当日の足取りを追跡。遺体の着物や帯、草履には花粉やイヌの毛、珪藻土、黄色い塗料などさまざまな微物が付着していた。マリコたちは彼女が立ち寄った営業先に該当するものがないか、ひとつひとつ確かめていくことに。しかし、草履の底に残されていた“黄色い塗料”だけはどこで付着したのかまったくわからず、マリコは同じ塗料を探し求め、京都の街を奔走することに…!?　やがて、ひとりの男をめぐって、「デジタル舞子」内で愛憎が渦巻いていることが明らかになって…!?

とある百貨店の商品企画部オフィスで、側頭部を殴打され絶命した女性の遺体が発見される。臨場した榊マリコ（沢口靖子）は被害者の右手から、握られていた繊維片と、なにかベトベトとする謎の付着物を採取。早速、鑑定を始めるのだった。 一方で、第一発見者である企画部のスタッフに聞き込み捜査をする土門薫刑事（内藤剛志）。被害者は百貨店が推し進める、定額料金で服を借り放題できる“サブスクリプション（＝サブスク）”の責任者・三宅由莉（篠原真衣）で、一流ブランド「ミサヤマモト」の《女優コート》なる、３着限定の目玉商品を手掛けた功労者だった。やがて、３着のうちの１着が紛失していることが判明。犯人が奪っていったのだろうか…。 後日、マリコは、被害者の手についていたベトベトの付着物は接着剤によく使われる成分であること、そして、握っていた繊維片は《女優コート》のものである可能性が高いと分析。彼女はコートの現物を見たがるが、実は被害者と借主・島田茜（大久保桜子）との間で、《女優コート》の置引きをめぐるトラブルが生じていて…。マリコたちは《女優コート》のサンプルがあるかもしれないと、世界的なデザイナーの山本ミサ（藤真利子）のもとを訪れるのだが、彼女もまた、自身の手掛けるブランドをサブスクで手軽に展開されることに猛反対し、被害者とひと悶着があった張本人だった…。 その後、サブスクサービスのポスターにも登場する女優・川久保純（桃月なしこ）の私物である《女優コート》も窃盗被害に遭っていることを知るマリコたち。連続するコートの窃盗事件に、犯人の次のターゲットも《女優コート》の借主だと予測を立てるが、その“借主”が意外な人物で…!?

とあるキャンプ場で、頭部に傷を負い絶命している男性の遺体が発見される。被害者は、ソロキャンプ（＝ソロキャン）を楽しんでいた南郷朋親で、誰かに突き飛ばされ、後頭部を木に強打したことが死因らしい。また、被害者のそばにアウトドア用のコーヒーミルのハンドル部分が落ちており、ここから血液反応が…。被害者のものだろうか？ その時、木陰から遺体を検視する榊マリコ（沢口靖子）たちを見つめる、フードを目深にかぶった“魔法使い”のような出で立ちの人影が。科捜研のメンバー・橋口呂太（渡部秀）が追いかけ捕まえると、男は被害者と同じく、キャンプファイヤーの火の粉から身を守るポンチョをまとったソロキャンパー・黒石萬作（斉木しげる）だった。 マリコらは同じキャンプ場内でテントを張り、キャンプを行っていた黒石、彼のことを「クロちゃん」と親しげに呼ぶキャンプ仲間・森末未来也（藤田富）ら5人に接触。しかし、黒石と森末は被害者の姿は見ていないそうで…。 やがてマリコたちの執念の鑑定から、被害者のそばに落ちていたコーヒーミルのハンドル部分と、纏っていたポンチョに付着したふたつの《ある物質》が見つかる。はたして事件との関係は――!?　また、被害者のテントに森末の、ハンドルに黒石の指紋が付いていたことも判明し…？　黒石と森末が「被害者の姿は見ていない」と語ったのは、ウソだったのか!? マリコたちは再びキャンプ場に出向き、黒石のもとを訪ねる。《ある物質》の謎を解明するべく、火を起こす際に用いるキャンプ用品のひとつ「メタルマッチ」を借りようとするが、黒石からマリコにトンデモない要求が…!?　そんな黒石の挑発を受け、マリコが生まれて初めての火起こし体験を…？ はたして事件当日、キャンプ場にいた5人の中に犯人はいるのだろうか――？

とある日の科捜研。橋口呂太（渡部秀）がにわかには信じられない様な話を始める。それは、知り合いの少年の元に、亡くなった父親の記憶を受け継いだという男が現れたというものだった。呂太に懇願され、榊マリコ（沢口靖子）は、その少年に会いに公園へと向かう。 少年の父親は、大学准教授の賀茂井健治。一ヵ月前にとある境内の階段から転落死したが、「臓器提供意思表示カード」を所持していたためドナーとなることになった。公園についたマリコらが目にしたのは、少年・賀茂井大翔（潤浩）に一人の中年男性・笠城覚士（橋本じゅん）が親しげに話しかける様子で、彼こそが賀茂井から臓器を提供してもらったレシピエント（移植を受けた人）だという。笠城は、「お父さんから腎臓をもらった時に、一緒にお父さんの記憶ももらった」と語り、「お父さんは殺された」と謎の発言を残して去ってゆく…。 賀茂井の死は単なる事故ではないと感じたマリコらは賀茂井の研究室に向かう。彼の大学での研究内容は“セルメモリー（細胞記憶）”で、記憶は生物の細胞そのものに蓄えられるというもの。その研究室では白衣姿の研究員・高平理香子（柳美稀）がマリコにセルメモリー研究の有用性、人間の記憶の神秘性を熱く語るが、マリコは彼女に驚きの質問を行って…!? マリコらはその足で賀茂井宅に向かい、彼の妻である恵美（遊井亮子）から事故当日の賀茂井のコートを入手。鑑定すると、本人と妻以外の指紋が検出された。やはり、賀茂井は誰かに突き飛ばされたのか…!? やがて、賀茂井准教授の関係者が殺害される事件が発生！その被害者の指紋が、賀茂井のコートについていた指紋と一致…！もしや、賀茂井の記憶を受け継いだ男が“復讐殺人”を行っているのか…!? 科学的に完全には解明されていないという《記憶のメカニズム》…果たして、本当に記憶は細胞を介して、受け継がれていくのか?　ひとつしかない真実に、マリコたち科捜研メンバーが緻密な捜査と鑑定で挑むが…。

榊マリコ（沢口靖子）と涌田亜美（山本ひかる）は、ある山中で、動画投稿サイトで大人気のイケメン〝ハンドラー＜訓練士＞″の斯波しば健三（奥野壮）と救助犬・ゾイのコンビ《ゾイケン》と出会う。健三はゾイの言葉がわかるという触れ込みで注目を集め、これまで多くの救助をゾイとともに成功させていた。そんなゾイケンは、マリコの目の前で要救助者の男・野口栄斗を発見するが、すでに絶命。マリコの検視の結果、彼は事故ではなく殺人事件の可能性が…。健三は被害者を見たことがないと言うが…。 土門薫（内藤剛志）らの捜査によると、野口栄斗はかつて、遺体となって見つかった山を開発する大型リゾート会社に勤務していたものの、6年前のある悲しい事故の責任を負い解雇。しかし、その事故と健三とは、切っても切れない関係が――!? マリコは、健三がゾイと訓練を行っている救助犬訓練センターに出向く。マリコは、ゾイにしか心を開かない寡黙な健三の“世話係兼通訳”を担当する幼馴染の三池寧々子（里々佳）にあるトンデモナイお願いをするが…!? はたしてゾイと健三の《ゾイケン》は、なにかを隠しているのか…？

橋口呂太（渡部秀）の恩師・勝又潤子（大島さと子）が校長を務める小学校の「科学クラブ」に招かれ、特別講師として榊マリコ（沢口靖子）たち科捜研メンバーは、授業を行うことに。すると、まるで“ミニ・マリコ”のような「科学クラブ」の女子児童が、教卓の裏にテープで留められている、血液反応のある不審なハンマーを発見。担当教師は、前日、準備をしている時は見かけなかったと答えるが…。児童たちは体育館に憑りついているとウワサされる幽霊“体育館のハナコさん”の仕業の可能性も示唆。はたして、ハンマーは誰が張り付けたのだろうか？ やがて、マリコの鑑定の結果、付着していた血液は、6年前に体育館で殺害されていた同校の校長のものだと判明。学校に出入りしていた学校写真カメラマンの男が犯人として逮捕された事件だが、男は犯行を否認し続けながら、取り調べ中に心筋梗塞で急逝。被疑者死亡で、真相は藪の中となっていた…。もしや、ハンマーは6年前の凶器なのか――!? また、ハンマーが留められていたテープに付着した“メダカのエサ”から、学校でエサやりを担当している、教師に代わってプリントの印刷、児童の作品の掲示など行う“スクールサポートスタッフ”の古江美智流（三浦涼介）が浮上するが…!? 果たして、６年前の殺人事件の真相とは…!?　そして “体育館のハナコさん”の正体とは…!?　マリコが小学生に負けじと、科学の力で真相追及にあたる！

ある小さな町で、山の斜面から転がり落ちて息絶えた厚労省の医系技官・澤部保（小松利昌）の遺体が発見される。榊マリコ（沢口靖子）らが現場に駆け付けるが、藤倉刑事部長（金田明夫）から、遺体の解剖は、この町の診療所の先生に行ってもらうよう指示が。マリコは、過疎化の進んだ町に、法医認定医がいることに驚く。 医師の名前は4年前にこの町にやってきた、町唯一のドクターである椿木陽（藤井隆）。法医認定医の資格を5年前に大阪の名門医大で取得したエリートだが、気弱な性格で、自信がないと渋って…。やがて、集まった村人たちから背中を押されて、しぶしぶ請け負うことになるが――？ また、この町には産廃処分場誘致の計画があり、椿木の働く診察所が処分場の予定地となっていた。町と隣接する市を合併させ、診療所も遠く離れた大病院と統合するという話も持ち上がっているが、はたして厚労省の男の死となにか関係しているのだろうか…？ さらには土門刑事（内藤剛志）らの聞き込みで、町おこしの一環で《ジビエ料理》を有名にしようという動きがあるとの情報を、町唯一の猟師・我妻浩二（山田明郷）から得るが、我妻は遺体の第一発見者でもあり…。 やがて、マリコ、椿木らが行った遺体解剖の結果、前頭部の傷が死因の可能性があることが発覚。マリコはあることをひらめき、椿木にひとつお願いをするが…。 ブランクを感じさせないほどの解剖の腕を見せたほど優秀な椿木がこの小さな町にやってきた真相とは？　町と市を合併し、町民を移住させて『コンパクトシティ』にする計画と事件の関係は――!? なんと、マリコと土門が“夫婦”を装って潜入捜査!?　マリコが《ジビエ料理》に舌鼓を打ちつつ、真相に迫る!!

とある池で女性の溺死体が見つかり、榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研メンバーが現場に臨場する。被害者は、ある町の前町長で、背中の圧迫痕から誰かに突き飛ばされた可能性があることなどが判明。さらに捜査を進めると、インターネット上には、前町長が推し進めた堤防工事の計画の凍結にまつわる黒いウワサが書き込まれた《フェイクニュース》であふれ、すごい勢いで拡散されていた。実は、数年前にこの町で起こった水害で多数の被害者が出ており、堤防工事が中止にならなければ悲劇は起きなかったと非難されていたのだ。水害が犯行の動機だとしたら、その遺族が犯人の可能性も…!? 人気コメンテーターでもある社会学者の山神芳彦（久保田悠来）は、この前町長の事件はネット上の《フェイクニュース》によって誘発されたものだとテレビでコメントするが…。 やがて、マリコはSNSに書き込まれた見覚えのあるハッシュタグから、AI“UMAⅡ（ユマ・ツー）”を操った殺人事件の疑惑が残る研究者・宮越優真（美村里江）を思い出し、土門刑事（内藤剛志）に報告するのだった。 しばらくすると、ある大学の学長が、学内で転落死する事件が発生。それが、前町長殺害の経緯と類似しており…。事件は連鎖し、さらなる被害者が…！現場から採取されたDNAから前科のある若者・深野拓実（柾木玲弥）が浮上するが…!? 事件の背後に見え隠れするAI“UMAⅡ”の存在…優真の真の狙いとは…!?やがて、マリコの身に、史上最悪の危機が迫って…!?