難事件解決を闇で請け負い悪党を懲らしめるシティハンター・冴羽獠（上川隆也）。彼には相棒であり、婚約者でもある槇村香（相武紗季）というパートナーがいた。だがある日、香は、不慮の事故に巻き込まれて命を落としてしまう。茫然とする獠は、香が生前に臓器提供意思のドナーカードを作っていたことを知る。 だが、香の脳死判定後、その心臓は何者かに強奪されてしまった。1年後、香の心臓を探し続けていた獠は、胸に大きな傷を持った女性（三吉彩花）と出会う。彼女の名はグラス・ハート。ある秘密結社の暗殺部隊の一員だった。彼女は1年前に自殺を図り、香の心臓を移植され蘇生したのだ。彼女はその心臓に導かれるように獠の前に現れたのだった――。

婚約者・香（相武紗季）を事故で失った冴羽獠（上川隆也）は、香の心臓を移植された暗殺者グラス・ハート（三吉彩花）と出会う。獠は彼女を組織から救い出し、本名のシャンインに戻り、普通の女性として生きる手助けをしようとする。だがシャンインは道でヤクザに絡まれる親子を目撃し、思わずヤクザたちをなぎ倒していた。自分でも知らないうちに、勝手に体が動いてしまったのだ。 シャンインを匿うドク（ミッキー・カーチス）は「シャンインが香の影響を受けているのではないか」と話す。臓器を移植された患者は、臓器の持ち主と性格や趣味嗜好が似る症例があるのだ。そしてシャンインはドクから、獠がシティハンターになったいきさつと、香との出会いを聞く。それはある悲しい過去の物語でもあった――。

冴羽獠（上川隆也）は、喫茶「キャッツアイ」の店主ファルコン（ブラザートム）の様子がおかしいことに気づく。ボーッと上の空かと思えば、昼頃にいそいそと出かけていくのだ。そこへホーリー（山寺宏一）とモッチー（ゴリ）がやってきて「ファルコンがいま公園で “幸福の女の子”と一緒だった」と話す。「幸福の女の子」とは最近、町で話題の少女で、出会う人を幸せにしてくれるのだという。 ファルコンは数日前から公園で少女・ミキ（渡邉このみ）と会い、絵本を読んでもらっていたのだ。少女は学校にも行かず、なぜ新宿界隈をフラフラしているのか――？ 気になった獠はシャンイン（三吉彩花）を連れ、少女を尾行する。すると少女はあるテナントビルの一隅でたった一人で住んでいることがわかる。そして冴子（高島礼子）の調査で、少女の悲しい境遇が明らかになり――。

シティハンターの仕事を再開した冴羽獠（上川隆也）のもとに、依頼人の高畑（鳥羽潤）がやってくる。高畑は15年前に心臓移植手術を受けており、心臓を提供してくれたドナーの家族に礼をしたいので探したいと言う。さらに「先日、ある女性に出会ったとき、心臓がドクンと高鳴った」と話す高畑に、獠とシャンイン（三吉彩花）は他人事とは思えず依頼を引き受ける。高畑が出会った女性とは高級クラブのホステス・綾音（高田里穂）だった。 綾音を食事に誘った高畑は、知るはずのない綾音の食べ物の好みなどを言い当てる。そして誰も知ることのない彼女のあだ名を口にしたとき、綾音の顔色が変わった。「姉しか呼んだことのない、私のあだ名をなぜ知っているの？」――。高畑の心臓は本当に綾音と関わりがあるのか？そして15年前に起こった、ある悲しい出来事とは――？

「キャッツアイ」にやってきた美女パイラン（前田亜季）。彼女はかつてシンホン（三浦翔平)がいた組織レギオンの仲間で、街で偶然シンホンを見かけたのだと言う。冴羽獠（上川隆也）はパイランが隼鷹会の会長・早川（岩城滉一）のもとに身を置いていることを突き止める。早川は２年前の抗争で最愛の娘を失っており、その後出会ったパイランを「娘に生き写しだ」と可愛がっていたのだ。だが獠は隼鷹会がレギオンの敵対組織であり、今も早川が命を狙われていることを知る。やはりパイランは早川の命を狙う工作員なのか――？

冴羽獠（上川隆也）の元パートナー・香（相武紗季）の兄である槇村（葛山信吾）の命日に彼の墓前を訪れた獠とシャンイン（三吉彩花）。そこには槇村の元恋人・冴子（高島礼子）の姿があった。冴子はある決意の表情で獠に「XYZ」と告げる。十年前に槇村を殺した犯人・遠山一真（渋谷謙人）からメールで挑戦状が届いたというのだ。 その日、遠山は花園診療所に姿を現した。遠山の声を聞いた瞬間、シャンインは無意識に彼に銃を突きつけてしまう。しかし、シャンインの胸の中で香の心臓が“ドクン”と鳴り響き、シャンインは我に返りその手を下ろしたのだった。 その後も冴子を執拗に挑発し続ける遠山の真の目的とは…。 シティハンターとしての元相棒、香の兄であり、そして冴子の恋人だった槇村を殺した男……。その再来に、それぞれの複雑な想いが交錯する。 獠は独りつぶやく。「香、お前は、ヤツをどうしたい？」

天才ピアニストと呼ばれる少女・夢（石井萌々果）が獠（上川隆也）を訪ねてきた。 夢は殺された父親が何者だったのかを知りたいと言う。そして誰が父親を殺したのかも……。 だがシャンイン（三吉彩花）はその答えを知っていた。夢の父親を殺したのはグラス・ハート、すなわちシャンインだったのだ。 香の心臓に励まされ、シャンインは過去に向き合う覚悟をする。 シンホン（三浦翔平）の調査で夢の父親が殺し屋だったこと、「ドッグウォーカー」という仲間がいたことがわかる。 そのころシャンインは何も知らない夢に慕われ、夢のピアノコンサートに出かけていた。 会場に行った獠は物陰から夢を狙う狙撃手に気づく。 異変に気づいたシャンインがステージに飛び出した瞬間、銃声が鳴り響き、シャンインは夢をかばって倒れた――。

ついに、秘密結社レギオンが動きはじめた。 花園診療所に現れたカリート（和泉崇司）にドク（ミッキー・カーチス）と智（齋藤めぐみ）を人質とられたシャンイン（三吉彩花）は、抵抗できないまま誘拐されてしまう……。 事態を知った獠（上川隆也）たちだったが、シャンインを助けたい一心のシンホン（三浦翔平）とは反対に、冴子（高島礼子）はあきらめることを提案する。世界的な犯罪組織であるレギオンと正面から戦えるわけもなく「もう大切な人を失いたくない」と言うのだ。 冴子の賛同が得られないまま、獠たちはシャンインを取り戻すために動き始める。 いま、シティハンターとレギオンの決戦がはじまった―――。

誘拐されたシャンイン（三吉彩花）を救い出すためレギオン本部に乗り込んだ獠（上川隆也）は、シンホン（三浦翔平）とファルコン（ブラザートム）の援護のもと、シャンインが監禁されている部屋を目指す。それぞれの場所で決死の覚悟で闘う仲間の想いを胸に、獠はレギオンとの最後の闘いに挑む。 圧倒的不利な状況の中、はたして獠たちはシャンインを救うことができるのか！ そして、獠の前に現れる一人の男。それはレギオン会長・李堅強（竜雷太）。ついに対面することとなった獠と李。李の口から語られたのは、信じがたいシャンインの出生の秘密だった。明かされたシャンインの真実が、獠に最後の決断を迫る。 そこには運命的な結末が待ち受けていた―――。