廃墟に置かれた棺の中から、悪魔のコスプレを身に着けた男の遺体が見つかった。

料理評論家の富永栄吉が、自宅リビングで何者かに後頭部を殴られて殺害された。知らせを受けて臨場した榊マリコら科捜研メンバーは、アッと驚く。

タレントの成沢真弥が、新築の戸建て住宅で絞殺されているのが見つかった。第一発見者は、婚約者の織江雄吾。

関西を中心に展開する高級ホテルチェーンの経営者・柊恵子が、街の一角で後頭部から血を流して死んでいるのが見つかった。

京都市内のトンネルで、有名カメラマン・梶木譲士の遺体が見つかった。現場の状況から、被害者は別の場所で殺害され運ばれてきたものと思われたが、臨場した榊マリコは着衣に白い粉が付着しているのを発見する。

監察医・風丘早月（若村麻由美）の娘で大学生の亜矢（染野有来）が、科捜研を訪ねてきた。

榊マリコは監察医の風丘早月に誘われ、風丘の恩師である“プリンセス・トシコ”こと、新海登志子教授が講演するNPO法人主催のシンポジウム会場を訪れていた。

京都府警本部でウェブ会議システムを導入することとなり、榊マリコ（沢口靖子）ら科捜研がモニターとして体験してみることになった。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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…。

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。

殺人鬼の役作りに集中している神木隆之介。凶器の買い出しにショッピングモールへ行くが店員に不審者扱いされてしまう。誤解を解こうと焦ると「はい、カット！」という声とともに撮影スタッフが現われたではないか。それ以降、何をしていてもなぜかカットがかかる。パニック状態の隆之介。気付くと目の前には安達祐実が！　安達は子役出身の俳優に見られるシンドロームだから楽しめばいいのだと言うのだが……！？

突然訪れた撮休。神木隆之介はふとピアノを習いたくなり二階堂真実（成海璃子）が営む教室を訪れた。二階堂から演奏を教わるうち、中学時代の転校生の存在を思い出す。どうしてもその転校生の名前が思い出せないという隆之介を見て、二階堂は母校を訪ねようと提案する。同級生・新山英樹（藤原季節）と再会を果たし思い出の音楽室へ行くのだが、そこで思いも寄らない不思議な体験をすることに……。

怠けた撮休を過ごしていた神木隆之介は、思い立って部屋の大掃除をする。部屋から見つかった不用品の数々を、ウェブサイトで見つけた貰い手に譲ることに。隆之介はちゅうちょしながらも正体が分からないよう変装して公園へ向かう。受け取りにやって来たのは、中学生（柴崎楓雅）、主婦（MEGUMI）、清原という男性（矢本悠馬）。隆之介は境遇や性格も違う彼らとひとときの交流をすることになる。

撮休の神木隆之介は、相談があるというめい・村上桃（長澤樹）を連れて中華料理店へ。桃は人並み以上に得意なことがなく、誰にも必要とされないままの人生に不満を感じていた。そんな彼女は、自分と違い輝いている隆之介を「誰の替えも利かない絶対的な存在」だと言う。しかし、褒められたはずの隆之介はなぜか浮かない表情。そして気まずい空気を絶つように、ゆっくりと語りだす。

撮休の日、神木隆之介は恋人・菜菜子（木竜麻生）の家で朝を迎える。隆之介に合わせて有給を取った菜菜子は手料理を作るが、なぜか隆之介はあまり手を付けない。隆之介がうたた寝する間に台本を盗み読んだ菜菜子は、その内容が恋愛モノだと知ってしまう。菜菜子のためを思って言葉を選ぶ隆之介。その優しさは次第にすれ違いを生んでしまい……。

撮休の日、約束に遅刻しそうな神木隆之介。信号待ちをしているとファンを名乗る中年男性（松重豊）に写真撮影を頼まれるのだが、時間のない隆之介は断わってしまう。しばらくして喫茶店に入ると、隆之介が憧れてやまない声優・小野寺修吾（大塚明夫）がいた。小野寺の計らいで一緒に写真を撮ることに。ところが、店員（田中要次）にカメラを渡したとき、先ほどの中年男性がじっとこちらを見ていることに気付いてしまう……。

突然の撮休。神木隆之介は親友・葉山宏武（井之脇海）とその彼女・清水彩夏（萩原みのり）と合流してボウリングへ。しかし、仕事のトラブルで宏武が席を外し彩夏と２人きりになってしまう。不機嫌な彩夏との気まずい空気をごまかそうとあれこれ話す隆之介だったが、ふと顔を上げるとそこには週刊誌の記者・幸治郎（北村有起哉）の姿が！　　写真を撮られたことに気付いた隆之介は……！？

撮休の日、神木隆之介は何年も会っていない子役時代からの友人・吉田健一（仲野太賀）のことを思い出し、彼の故郷を訪ねる。そこには健一の姿はなく、母親・吉田房子（坂井真紀）がいた。彼女も健一からの連絡が長い間絶たれていることを知る隆之介。房子の提案で、炭鉱住宅へ向かうことに。するとそこには健一のいた痕跡があった――。

漫画誌の編集者・和子（吉川愛）は、美しいものが大好きだが、仕事や推しのことに全力で自分自身のことは二の次になってしまいがち。ある日、同期に呼ばれて撮影現場に行くと、人気モデルのキラ（桐山漣）が現れる。