とある病院に長期入院中の少年・新（柴崎楓雅）が、病院の中庭で遺体となって発見された。飛び降り自殺かと思われたが、新と同室だった入院患者の少年・大希（髙橋來）が事情聴取で、新は担当医師の堂島に殺されたと証言。その後、大希は病状が悪化して危篤状態に陥った。新の死は、医師による殺人の可能性も出てきた。 境川警察署・総務課職員の悠日（仲野太賀）は署長の雪松（伊藤英明）から、ある失敗をして停職処分中の刑事・鈴之介（林遣都）の監視を命じられる。刑事だった悠日の兄は、捜査中の事故で殉職したのだが、雪松は鈴之介がその死に関わっているかもしれないと告げる。思いがけない命令に、戸惑う悠日。 悠日は、鈴之介の家を訪ねることに。鈴之介は大きな洋館に一人で住んでいた。悠日は、署内で行っているアンケート調査と称して鈴之介から話を聞く。過去に起こった世界の猟奇的犯罪について、熱っぽく語る鈴之介。彼は、凶悪犯罪愛好家の推理マニアだった。 そんな折、悠日は会計課の琉夏（柄本佑）から、頼みごとをされる。現在所轄で捜査中の病院での転落死事件の真相を突き止めてほしいというのだ。 細かい性格で刑事たちの精算にも厳しい琉夏は、署内では敬遠されがち。そんな中、刑事課の新人刑事・渚（佐久間由衣）は、いつも琉夏の話を真剣に聞いてくれる。そんな渚に密かに心を寄せる琉夏は、刑事課内でポンコツ扱いされる渚に手柄を立てさせたいと考えたのだった。突拍子もない申し出に、またしても戸惑う悠日。彼は断ろうとするものの、鈴之介のことを思い出す。 悠日は、琉夏を連れて鈴之介の屋敷を訪ねる。事件の概要を聞いた鈴之介は、医師がシリアルキラーである可能性が高いと興味津々。３人は、捜査会議を始めるが…。 悠日と琉夏は独自で捜査するため、捜査資料管理室に侵入。すると、なぜか生活安全課の刑事・星砂（松岡茉優）がいた。悠日と琉夏は、星砂も病院の転落死事件を調べていると思い込み、彼女に協力してほしいと頼む。 かくして、捜査権のない４人が事件解決に乗り出した。少年の転落死は自殺なのか、それとも殺人なのか？事件の裏に隠されていた秘密とは！？そしてこの妙な４人の組み合わせが、思いがけない事態を巻き起こしていく———。

悠日（仲野太賀）は、恋人の結季（山谷花純）と結婚式の相談をする。結季は、結婚後は悠日が仕事を辞めて主夫として家庭に入ってほしいと望んでいた。「結季ちゃんと結婚できるなんて、人生最高だよ」と、悠日は自分を身分不相応の相手と自認していて、結季に従うつもりだった。 悠日は、鈴之介（林遣都）に結婚することを告げる。鈴之介は動揺を隠せず、恋愛に関する偏った持論を悠日に語る。悠日は、鈴之介が星砂（松岡茉優）に恋しているのではないかと指摘。すると鈴之介は、星砂に殺意を抱いているのだと言い出す。 そんな中、刑事課では団地で起こった殺人事件の捜査が進んでいた。被害者は、かつて人気だった芸人の夕紀夫（内藤トモヤ）で、弟の日出夫（六角精児）とコンビを組んで紙切り芸を持ちネタにしていた。夕紀夫は、団地内の廊下で胸にハサミを突き立てられて死亡。団地の住人たちは助けを求める夕紀夫の叫び声を聞いていたが、犯人らしき人物を見たという目撃者は誰もいなかった。 手がかりを見つけるため、渚（佐久間由衣）がたった一人で団地の監視カメラの映像をチェックしていた。彼女は何日も家に帰っていないようで、琉夏（柄本佑）は心配でならない。 鈴之介、悠日、星砂、琉夏の自宅捜査会議が始まる。 自らがハサミコレクターである鈴之介は凶器がハサミであることに大興奮。芸でハサミを使っている日出夫が犯人だと主張する。そんな短絡的な推理を全否定する琉夏と喧嘩となる。第一日出夫には完璧なアリバイがあるのだった。 謎は深まる一方の捜査会議から帰る途中、悠日は婚約者の結季が別の男性と一緒にいるところを見てしまう…。

悠日（仲野太賀）は、もう一度、結季（山谷花純）に正式なフィアンセとしてプロポーズし直すつもりだった。しかし、結季は待ち合わせの場所に来なかった。落ち込む悠日は、星砂（松岡茉優）と出くわす。星砂との何気ないやりとりで、癒される悠日。 そんな中、悠日は、鈴之介（林遣都）に呼び出される。鈴之介もまた様子が変だった。森園（安田顕）がシャベル片手に突然鈴之介の家に乗り込んできた昨夜の話を一部始終を聞かされる。だが、そのうち鈴之介の話題は星砂へと変わる。「僕以外の世界中の人は、摘木さんのことが好きなんだろうなって思うんだよ」と。悠日は、非常に屈折した鈴之介の恋心を感じるのだった。しかし鈴之介は、星砂に興味はないと言い張る。 その頃、スーパーで万引きの監視をしていた星砂は、ワインを盗む男性を捕える。しかし確認すると、彼のバッグには商品は入っていなかった。店長の山田（今野浩喜）は、星砂が大切な客を万引き犯扱いしたことに苦言を呈する。一方、古株の店員・絹子（松金よね子）は、星砂をかばう。続いて星砂は、チョコレートをバッグに入れる女性を捕える。しかし、彼女のバッグにチョコレートはなかった。確かに見たはずなのに…と、動揺する星砂。 鈴之介は、熱を出して寝込んでいた。どうやら、恋わずらいらしい。琉夏（柄本佑）は、悠日が鈴之介と星砂の仲を取り持ってあげればいいと提案。鈴之介も口には出さないものの、それをあてにしている様子もあり、悠日は複雑な思いを抱く。 悠日は、星砂が万引き犯を間違えて捕えたことを知る。しかし、星砂は納得していない様子。悠日は星砂に、鈴之介に相談してはどうかと勧める。 本当に、万引きは星砂の見間違いだったのか？万引きの証拠は、なぜ消えたのか？　鈴之介の推理で星砂の疑問を解決すれば、星砂は彼を好きになるかもしれない。鈴之介は、悠日と琉夏の協力を得て、星砂の心をつかもうと真相究明に乗り出す———！？

社会のマナーやルールを守らない者が矢で射られてケガをする事件が発生。ごみの分別をしなかった者、順番の列に割り込んだ者などが次々と被害を受けた。 まもなく、世界英雄協会を名乗る男から犯行声明の動画が配信される。迷惑をかける人間を排除すると宣言。今後、新たな犠牲者が出ることが予想され、渚（佐久間由衣）は刑事課の捜査会議で懸命に世界英雄協会の危険性を訴える。しかし他の刑事たちは取り合おうとしない。 悠日（仲野太賀）の家に転がり込んでいる星砂（松岡茉優）は、自分の中のもう一人の別人格の自分の存在に怯える。悠日は、そんな星砂を気遣っていた。 一方、鈴之介（林遣都）は、家の中で見つかった監視カメラを、森園（安田顕）の手を借りて撤去していた。そして森園から自分は駆け出しのサスペンス小説家だと教えられるのだった。森園が期待していたようなシリアルキラーではなかったことに落胆する鈴之介だった。 しかしその後、森園家には妻と呼ばれる女性以外にも、多種多様の怪しげな女性が出入りする様子を何度も見かけ、鈴之介は混乱するばかり。やはり森園は謎多き人物のようだ。 世界英雄協会の犯行は続く。犯行はいつか愉快犯となり、犯行声明とともにクイズを出題。大量の数字が並んだ暗号を示し、自らのアジトを示唆するのだった。琉夏（柄本佑）は渚に頼まれて、数字クイズ解読に取り組む。 しかし、犯人の特定は進まず、渚までが犠牲となり怪我をしてしまう。悠日と琉夏は、鈴之介に助けを求めるが———！？

鈴之介（林遣都）は森園（安田顕）とともに、廊下の突き当りにあった開かずの扉を開く。そこには地下に続く階段があり、更にその先には地下室があった。薄気味の悪いその地下室は明らかに誰かが監禁されていた痕跡があり、更に驚く二人。そんな隙、森園は地下室の扉を突然閉め、鈴之介だけを地下室に閉じ込めてしまうのだった。 一方、悠日（仲野太賀）は兄の朝陽（毎熊克哉）が残したスマホのロックを解除し、朝陽の死の謎を解きたいと星砂（松岡茉優）に言う。星砂は“もうひとりの自分”が朝陽の死に関わっている証拠が出てくるかもしれないと不安を抱く。 閉じ込められている鈴之介は、森園から過去に起きたある殺人事件について聞かされる。５年前、１５歳の少年が行方不明となり、まもなく遺体で発見された。犯人は逮捕されたものの、森園は真犯人が他にいると考えていた。そしてこんな奇妙な家に住む鈴之介こそが、その真犯人ではないかと疑ったのだった。鈴之介は、「ここは僕の家に違いないが、僕の家ではない」と告げるが、森園は「意味が分からない」と取り合わない。 そのころ、渚（佐久間由衣）は、捜査に行き詰ったとき、いつも解決のヒントが書かれた手紙が届くことを琉夏（柄本佑）に打ち明ける。さらに渚は手紙の主が鈴之介ではないかと思っていると、頬を緩ませながら語るのだった。密かに渚に心を寄せる琉夏は複雑な心境に。 一方、鈴之介は森園に、この家に住むこととなった経緯を語り始める。この家は椿静枝（山口果林）という老いた女性から譲り受けたのだった。椿との出会い、それは鈴之介がこれまで誰にも語ったことのない、今の鈴之介を形成する壮大なストーリーがあったのだ。 そのころ、しばらく音信不通になっている鈴之介を心配した悠日と星砂そして琉夏は、鈴之介の家を訪ねてくる。地下室の存在など知る由もない３人は、鈴之介の部屋から椿の書いたとみられる手記を発見し———。

鈴之介（林遣都）と、もうひとつの人格となった星砂（松岡茉優）が偶然、東京で会った。星砂は鈴之介のことをまるで知らない様子だが、自分の名前を知っていた鈴之介に興味を示す。鈴之介は、そんな星砂に戸惑う。星砂は、鈴之介を自分が寝泊まりしているネットカフェに連れて行く。 翌日、悠日（仲野太賀）は、いなくなった星砂を心配し、鈴之介と琉夏（柄本佑）に相談するが、鈴之介は星砂と昨夜会ったことを言えないでいた。琉夏は、そんな鈴之介の態度を見抜き、怪しむ。一方、雪松（伊藤英明）は、星砂の身辺を詳しく調べていた。 鈴之介は再び東京のネットカフェを訪ねる。しかし、星砂はすでにいなかった。 悠日の家に、もとに戻った星砂が訪ねてくる。星砂の無事を確認し喜ぶ悠日。星砂は、気が付いたら東京のネットカフェにいたと話す。悠日は星砂に、ときどき現れるもうひとつの人格について尋ねてみるのだが、そうしているうちにまた星砂はいなくなってしまう。 その後、鈴之介の家を訪れた星砂は、少しずつ心を許し始めた鈴之介に自分の過去を語り始める。16歳で家出し東京に出たこと。そこで出会ったリサ（満島ひかり）という女性に救われたこと。そして、そのリサが、悠日の兄・朝陽（毎熊克哉）が殉職したとされる事件に深く関わっていたことを———。

鈴之介（林遣都）の家で星砂（松岡茉優）と再会した悠日（仲野太賀）は、彼女の無事を喜ぶ。しかし、悠日に対して警戒心をあらわにする星砂。別人格の星砂なのだと察し、複雑な気持ちを抱く悠日。 そんな中、殺人事件が発生する。被害者は、大学生の望月蓮。遺体は水に濡れていて無数の刺し傷があり、靴を履いていなかった。その手口は、森園が裁判を担当した５年前の事件と、朝陽（毎熊克哉）がリサ（満島ひかり）を逮捕した３年前の事件とそっくりだった。 森園（安田顕）は、今回の事件が５年前、３年前の事件に続く連続殺人の“第３の事件”だと鈴之介に詰め寄る。星砂も、ここで真犯人を見つければリサの無実が証明できると意気込む。鈴之介は森園と星砂の勢いに押され、3人で捜査をすることに。 一方、悠日は、雪松（伊藤英明）を殴ってしまったことで自宅謹慎を命じられる。琉夏（柄本佑）は、恋人も職も失いそうなそんな悠日を心配し慰める。悠日は琉夏に、星砂が自分のところに帰ってくるのを信じていると告げる。 鈴之介たちが捜査を進めるうち、望月の恋人だった大学生・桐生菜々美が容疑者として浮上。菜々美は、望月の死亡推定時刻にひとりカラオケをしていて、その途中でカラオケ店に居合わせた同じテニスサークルの仲間たちと話をしたとアリバイを主張する。しかし、その仲間たちは、菜々美とは会わなかったと証言。菜々美のアリバイは崩れる。警察も菜々美をマークし、彼女の逮捕が決定的となりつつある。これは“第３の事件”なのか———。新たな冤罪の被害者を生んでしまうのか。その裏に隠された秘密とは！？

“第3の事件”の容疑者・菜々美に逮捕状が出る。冤罪の可能性が高いと考えた鈴之介（林遣都）、星砂（松岡茉優）、森園（安田顕）は、雪松（伊藤英明）にターゲットを絞り調べることに。雪松は、菜々美の逮捕に疑念を抱く鈴之介に、昇進をちらつかせて近付いてくる。 一方、免職となった悠日（仲野太賀）は、警察署を去る。寄り添ってくれたのは、琉夏（柄本佑）だけだった。署から荷物を持ち帰った悠日の元に両親が訪れる。悠日は、失望させてしまったことを両親に謝る。そして思いがけず、朝陽（毎熊克哉）のスマホのパスワードが判明する。 鈴之介、悠日、星砂、琉夏は、スマホの中身を確認。最も疑われる雪松との通話記録は残っていなかった。4人は残された発着履歴を手掛かりに朝陽の行動をたどっていく。朝陽と所縁のあった人々から話を聞くと、朝陽の意外な一面が見えてくるものの、彼の死に関する有力な情報は得られない。自分の知らなかった兄の思いに、悠日は動揺。 そんな折、発信履歴にあった「みぞれ」という人物から悠日に電話がかかってくる。彼は朝陽のことを知る元刑事だった。みぞれは余命わずかで「死ぬ前に話しておきたかった」と、朝陽との思い出を話し始める。みぞれが語る朝陽の死に関わる新たな事実とは———！？

悠日（仲野太賀）と琉夏（柄本佑）は、独自に雪松（伊藤英明）の周辺を調べ始める。2人が雪松を尾行し家の前で張り込んでいると、帰宅する雪松とちょうど出かける息子・弓弦（菅生新樹）の会話が聞こえてくる。ふたりの様子はごく普通の家庭に見える。事件は家族には関係ないと主張する悠日に対して、琉夏は息子に疑いの目を向ける。 服役中のリサ（満島ひかり）と面会した鈴之介（林遣都）は、星砂（松岡茉優）にその時の様子を伝える。リサが深く傷ついていたと知った星砂は、リサを苦しめた人間を殺したい、と心を乱す。鈴之介はあなたにそんなことはさせません、と星砂を抱きしめる。 鈴之介、星砂、森園（安田顕）は、手分けして捜査を進める。鈴之介は、3年前に朝陽（毎熊克哉）が転落死したホテルへ向かった。鈴之介が聞き込みをしていると、事件当日のことを覚えているという従業員が見つかる。森園は3人の被害者の家族を訪ね、３人の被害者にある共通点を見つける。 3つの事件が連続殺人であり、雪松がその真犯人と確信する鈴之介と森園。森園は雪松の告発を急ぐべきだ、動機や理由はあとからでいいと主張するが、鈴之介はそれでは雪松署長が淡野リサにしたことと同じになる、とぶつかってしまう。業を煮やした森園はその場を飛び出してしまう。 一方、雪松の家の張り込みを続けていた悠日と琉夏は、家を出る弓弦を尾行し、弓弦のある行動を目撃する…！

父親・雪松（伊藤英明）の犯罪を告発した弓弦（菅生新樹）を鈴之介（林遣都）宅に保護し、雪松のもとへ向かう鈴之介と悠日（仲野太賀）、そしてその留守を預かる星砂（松岡茉優）と琉夏（柄本佑）。 途中、鈴之介と悠日は琉夏からの着信履歴に気付き折り返す。しかし一向につながらない。嫌な予感がした2人は、すぐさま鈴之介宅に引き返す。到着した2人は玄関先に散らばる血痕を見つけ固まる。そのとき、ドアが開き、中にはおにぎりを頬張る弓弦が一人待ち受けていた。