インテリアショップの経営者宅に２人組の覆面強盗が押し入り、鉢合わせした主人が殺害される事件が起きた。榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研メンバーは遺留品の鑑定のほか、認証技術を駆使して容疑者の追跡を開始。土門薫（内藤剛志）は、所轄の刑事・阿久津誠也（徳重聡）と組んで捜査に乗り出すが、被害者の妻に事情を聴いたところ、事件の夜は夫婦そろって旅行に出かける予定だったとわかる。夫が発熱したため急きょキャンセルしたというが、犯人は留守にする情報を入手し狙っていたのだろうか…!? そんな中、マリコは犯人が残した手袋から指紋の採取に成功。それが２年前に起きた未解決の“警察官かたり詐欺事件”の容疑者と一致する。この詐欺事件は、京都府警捜査二課刑事の母親が警察官を名乗る詐欺犯にだまされて現金を奪われたというもので、被害に遭ったのはほかでもない阿久津の母・敏子（市毛良枝）だった。阿久津はかつて特殊詐欺などを扱う二課の敏腕刑事だったが、敏子が遭遇した被害が二課の一員としてあるまじき失態ととらえられたのか、事件直後、所轄署への異動を命じられたという。 マリコと君嶋直樹（小池徹平）は、手袋を残した犯人が２年前の詐欺師と同一人物か確認するため敏子のもとを訪問。しかし、敏子は詐欺に遭った恐怖から疑い深くなっており、マリコたちを詐欺師の仲間と勘違いして大騒ぎして…!? その後、事件を追うマリコの目の前で爆破事件が発生し、第二の被害者が…！　すべては謎の指示役“X”の仕業なのか…!?　マリコと土門は事件の背後に見え隠れする黒幕Xを追うが…!?

香道“宝居流”の家元・宝居茅子（浅野ゆう子）の孫娘で大学生の麗華（中尾百合音）が誘拐され、５億円を用意しろという脅迫メールが届いた。麗華は10年前に事故で両親を失い、以来、茅子が宝居流の跡取りとして彼女を育てていたらしい。メールには薄暗い室内で監禁され、ぐったりしている麗華の様子を映した動画が添付されていた。 榊マリコ（沢口靖子）たち科捜研メンバーは、麗華が連れ去られたモーターボートの中を調べる。実はその日、麗華は家庭教師の南雲郁也（大塚宣幸）からクルージングに誘われていたのだが、南雲が出航前に一瞬、船を離れた隙に何者かがボートを操縦して彼女を連れ去ってしまったのだ。マリコは川岸に乗り捨てられていたボートから小さな金属製の”輪”を見つけるが、それが何なのかわからず…。 一方、君嶋直樹（小池徹平）は麗華の監禁場所を突き止めるべく、動画の背景音を調査。だが、カラスの鳴き声が抽出されただけで場所の特定にはつながらなかった。このまま犯人が麗華に水分を与えなかった場合、彼女は脱水状態となり衰弱死してしまいかねない。そのタイムリミットは72時間…。マリコたちは一刻も早く麗華を発見しなければと焦る。 そんな中、茅子の長男、つまり麗華の伯父にあたる雅臣（庄野崎謙）の存在が浮かぶ。雅臣は野鳥写真家を志し家元を継ぐことを拒否したため、15年前に茅子から勘当された存在だった。手がかりを求め、マリコは雅臣を訪ねるが、その矢先、驚きの身代金受け渡し方法を指示する新たなメールが届き…!?　はたしてマリコたちは麗華の監禁場所を特定し救い出すことができるのか!?　そして彼女を誘拐した卑劣な犯人は誰なのか!?

住宅街の公園で若い女性の遺体が見つかり、榊マリコ（沢口靖子）たちは臨場する。被害者は昨夜、帰宅途中に何者かに刃物で背中を切りつけられ、その拍子に頭を打ちつけて死亡したようだった。捜査をはじめた土門薫（内藤剛志）は、６年前から断続的に起きている４件の通り魔傷害事件と手口が酷似していることに気がつく。 その４件すべてで任意聴取を受けていたのが、カフェ経営者・栗城明良（玉城裕規）。だが4件とも犯人は証拠を残しておらず、自白も得られなかったため逮捕には至らなかったらしい。 そして栗城を毎回、聴取していたのが、定年を目前に控えた土門の先輩刑事・郡司武士（長谷川初範）だった。郡司は現在、京都府警捜査一課の一員だが、６年前は最初の通り魔傷害事件が起きた所轄署におり、その後、同じ手口の事件が起きる度、管轄外の署にも乗り込んで栗城を聴取していたという。土門は今回の事件の捜査にも協力してほしいと頼むが、郡司は栗城の犯行を直感しながらも逮捕できなかった自分は刑事失格だといい、首を縦に振らない。彼とバディを組む部下・木立麻美（三戸なつめ）は、そんな郡司の姿に歯がゆさを感じていて…!? その頃、科捜研ではマリコが“地理的プロファイリング”で過去の事件を検証、君嶋直樹（小池徹平）が新たな音声技術で栗城の供述を分析しようと試みていたが…その新技術で浮かび上がる衝撃の真実とは…!?

高架橋の下でイベント会社社長・矢田部誠治（越村友一）の遺体が見つかり、榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研メンバーは臨場する。マリコたちの鑑定の結果、後頭部を特殊な形状の凶器で殴打されたことが死因と判明。胃の内容物からは“鰻”、“すっぽん”、“鱧”など25品目もの高級食材が検出される。 そんな中、捜査三課刑事・篠宮小菊（松下由樹）が久しぶりに科捜研に現れる。小菊は窃盗常習犯・根津吉次（吉岡睦雄）が所持していたバッグを調べてほしいという。実はその日の朝、小菊は根津の置き引き未遂現場に遭遇。偶然、居合わせた科捜研の物理担当研究員・君嶋直樹（小池徹平）とともに根津を追いかけたものの逃してしまったのだ。逃げる途中、根津が隠すように捨てたバッグの中には京料理の名店を紹介するガイド本が入っていたが、なんとその本に付着していた血痕が殺された矢田部と一致。もしや根津が矢田部を殺害したのか…!? 調べを進めたところ、矢田部は京料理を集めたフードイベントを開催するべく、有名割烹などと交渉を進めていたとわかる。事件の夜、矢田部は出店先を探すべく本を見ながら京料理の店を訪れたのだろうか!?　しかし、25品目を網羅する食事を提供する店は見つからず…。一方、小菊は単独で根津の行方を追っていたが、君嶋は聞き込みに同行させてくれと言いだして…!?

朝、血のついたナイフを持った男が京都府警に出頭、時を同じくして京都市内の植物園で若い男性の刺殺体が見つかった。2つの知らせを同時に受け取った榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研メンバーは驚く。 鑑定の結果、ナイフが殺人に使われたことは間違いなかったが、出頭してきた植物園の職員・佐向祥太（小越勇輝）は何を聞いても無反応で様子がおかしい。科捜研で“ポリグラフ検査”を行ったところ、佐向は昨夜から今朝にかけての記憶を喪失しており、自分の犯行すら覚えていないとわかる。 一方、被害男性の身元は依然として不明のままだったが、解剖の結果、事件の１時間前に”トレニア”や“メランポジウム”などの“花”だけを食べていたことが発覚した。 マリコたちが気になったのは事件の朝、植物園内にある“実験植物園”の防犯カメラだけが作動していなかったこと。その実験植物園は二条院大学植物学研究室准教授・菅原香奈枝（朝夏まなと）が管理しており、部外者は立ち入り禁止となっていた。香奈枝は、植物は人間には聞こえない超音波を発し、他の植物や昆虫などと“会話”しているのではないかという仮説を立てて、実験しているらしい。 その矢先、心理カウンセラー・井手誠人（小松和重）からの情報で被害者の身元が浮上する。殺されたのは井手のカウンセリングを受けていた二条院大の元学生・土橋春樹（小南光司）で、彼はかつて香奈枝の研究室で学び、佐向とは友人関係にあったとわかる。捜査が行き詰まる中、井手は”ある心理療法”で佐向の記憶を探りたいと申し出るが…!?

総合商社部長・大倉大輔(弓削智久)が、山中の川のほとりで遺体となって見つかった。知らせを受けた榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研メンバーは臨場する。 検視の結果、死因は鈍器で頭部を殴られたことによる脳内出血と判明。衣服の足のほうが湿っていたが、川で濡れたわけではなく原因は不明だった。また、遺体のかたわらには携帯浄水器とマグネシウム充電器が落ちていた。 まもなく大倉は、中学時代の同級生で“防災アドバイザーまもるん”としてSNSを中心に活動する徳永衛（前野朋哉）をコーチ役に、ログハウスに宿泊しながら“避難体験”に参加していたとわかる。避難体験とは、被災してライフラインを絶たれたという想定のもと、防災グッズだけで３日間過ごすという試みで、今回は徳永、大倉のほか中学時代天文部の仲間だった石岡健太（宮下雄也）、関口麻子（杉本有美）らも参加していた。 徳永によると、今回の避難体験は3カ月前、同窓会で石岡らと再会したのがきっかけとなって開催することになったという。しかし大倉は避難体験に参加することを周囲の誰にも知らせておらず、被害者の居場所を知っていたのは避難体験メンバーだけだったと判明する。 さらに、徳永たち天文クラブメンバーの”悲しい過去”も浮上して…!?

遊歩道脇の斜面下でプリンターメーカー営業員・香取孝史郎（吉田ウーロン太）の遺体が見つかり、榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研メンバーは臨場する。斜面の途中には自転車が転がっており、一見、走行中にあやまって転落した事故と思われたが、マリコはヘルメットをかぶっているにもかかわらず頭部の打撲痕がひどいことに疑問を抱き、遺体を洛北医大に送ることに。 遺体と対面した解剖医・風丘早月（若村麻由美）は驚く。なんと香取は３日前、医大の廊下で風丘に声をかけ、「自分が死んだら解剖して下さい」と唐突に奇妙な依頼をしてきた人物だったのだ。彼は「証拠は身体の中に残しておくので」と告げて去っていったが、風丘は「まさか本当に解剖することになるとは…」とがく然。もしや香取には何者かに殺される予感があったのだろうか!?　また、香取のポケットから“粘性のある白い物体”が見つかったのも謎だった…。 解剖の結果、香取の死因は硬膜外血腫と判明。自転車で転倒する前に何者かに突き飛ばされ頭部を強打し、その衝撃で硬膜外血腫ができ、脳がじわじわと圧迫され死に至ったとわかる。しかし、風丘やマリコが遺体をくまなく調べても、胃の中に未消化の食べものが残っていただけで“証拠”らしきものは見当たらなかった。 そんな中、香取の仕事は再生医療分野で使われるバイオ３Dプリンターの営業担当で、事件当日は機器のメンテナンスのため、“培養肉”を研究開発するベンチャー企業を訪れていたとわかる。さらにその後、ベジタリアン向けレストランに立ち寄っていたことも判明。その店主・伊東暁代（野波麻帆）は、かつて香取とつきあっていたようで…!?　いったい彼が体内に残した証拠とは…!?　そして白い物体の正体とは…!?

京都市内の川で強盗殺人事件の被疑者・葛木陽一の遺体が浮いているのが発見され、榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研メンバーは現場に駆けつける。状況から別の場所で刺殺され、川に落とされたものと思われた。 葛木は1週間前、滋賀県大津市で高齢女性の家に押し入った末、家主を殺害。滋賀県警刑事・八木下大輔（須賀健太）が追い詰めるも、振り切って逃走していた。 京都府警と滋賀県警は、すぐに合同捜査を開始。葛木の足取りを追うため、セキュリティー企業エンジニア・板東亮太（金井勇太）の協力を得て、大津市から遺体発見現場まで防犯カメラによるリレー捜査に乗り出す。 マリコたちは遺体の傷や着衣などの鑑定を進めるが、そこへ強盗殺人の鑑定資料を持って滋賀県警の科捜研法医担当・芦名瑞希（羽瀬川なぎ）が訪ねてきた。彼女は高校生の頃からマリコに憧れ、母・真知子（中田喜子）の反対を押し切って科捜研への就職を希望。念願かなって滋賀県警に採用されたという。瑞希は、マリコのように危険を顧みずに事件を解決する鑑定がしたいと夢を語り、マリコたちの鑑定にも参加する。 ところがその直後、マリコをがく然とさせる、新たな事件が発生！　大ショックを受けるマリコに非難の声が浴びせられ、マリコはシリーズ史上最も深く打ちのめされることに…!?