ある日、若い女性を狙った殺人が立て続けに発生する。一人目の被害者は建設会社勤務の阿川明美(由梨乃)。二人目はフリーターの神田朱美(木嶋のりこ)。いずれも死に顔に口紅で×印が描かれ、杵坂署・強行犯係の羽角啓子(南果歩)らは通り魔連続殺人事件として捜査を進める。 同じ頃、啓子の自宅の二軒隣りに住み、普段から懇意にしている羽角フサノ(佐々木すみ江)が、居空き事件の被害に遭う。フサノの話では、現金と共に一昨日ぶつかった人が落とした腕時計が無くなったという。さらに犯行時刻に右目の下に傷がある怪しい男がいたという目撃情報も。それを聞いた啓子は、２年前に逮捕し、右目の下に傷を負わせた横崎宗市(高橋和也)のことを思い出す。１０日前に出所しており、恨みから菜月(濱田ここね)が狙われないか不安に思っていた。 そんな中、歌舞伎界のプリンスの恋人で読者モデルの女子大生・澤井夏蓮(瀬戸さおり)が遺体となって発見される。顔に×印が書かれていたことから、通り魔殺人と同一犯と目されるが、啓子は夏蓮だけ×の書き順が違うことに気づく。捜査会議で別人による犯行の可能性を指摘するが、その時、捜査一課の課長・田神崇(丸山智己)から、朱美殺害現場に残った毛髪が、３年前に殺人で逮捕された木場亮介(杉山ひこひこ)と一致したことが告げられる。身柄を確保すべく、捜査員は木場の自宅を訪ねるが、すでにもぬけの殻で…。 一方、刑事課長の八生守雄(佐戸井けん太)から「余計なことはするな」と釘をさされた啓子だったが、独断で夏蓮の身辺調査を始めていた。そんな中、警務課長の伊丹小次郎(田中要次)に呼び出される。留置所にいる人物が啓子に会いたがっていると言う。その男はフサノ宅の居空きをしたとして捕まった横崎で、さらに身の危険を感じる啓子だった…。 その頃、木場の家で発見された衣類が、第一の被害者・明美のものであると判明。犯人らしき証拠をつかんだ警視庁鑑識課管理官・秋月浩司（柄本明）は、その人物探しに人を割いてほしいと田神に懇願するが、木場の確保が先だと聞く耳を持たない。 夏蓮の犯人は別人だと考える啓子と秋月。連続殺人の犯人は同一人物なのか否か？木場の行方もつかめない中、再び×印が書かれた、第四の殺人が発生してしまう…。