東京行きの東北新幹線車内で、長崎美術財団理事・長崎純子がスリに財布を奪われた。鉄道警察隊巡査部長・清村公三郎がホームに緊急配備を敷いて犯人を追ったが、大宮駅の雑踏で見失ってしまう。「財布には大切なものが入っていた」と青ざめる純子。後ほど被害届を出すと言って、純子は東京駅内のホテルに向かった。しかし夕方、清村がホテルを訪ねると、純子は部屋で絞殺されていた。 純子は5年前に死去した画家・長崎龍一郎の未亡人だった。しかし推定20億円にのぼる遺産の殆どは、長崎記念財団が管理していたという。本庁捜査一課管理官・藤岡一成らは、財団からも事情を聴取する。しかし代議士として外遊中だった理事長・青山保をはじめ、財団関係者にはアリバイがあった。 また、純子の所持品からはスナップ写真が見つかる。背景に磐越西線・喜多方～山都の「一の戸鉄橋」が写っていることを、ローカル線を愛する清村は見破った。そして被写体の少女は、制服から喜多方女子高校の生徒と判明。丸の内中央署刑事・秋山和人と清村は、さっそく喜多方駅に向かった。 写真の少女は高木由香、絵が好きな良い子だったという。しかし1月前から急に不登校が始まり、繁華街で補導もされたらしい。清村らは「高木絵画教室」を開く父・陽吉を訪ねた。しかし陽吉は捜査に応じず、被害者・高木純子と知合いではないと言い張る。 由香は派手な格好で、暴走族の溜まり場にいた。陽吉が連れて帰ろうとしても、由香は言うことを聞かない。神原孝一が薄笑いを浮かべながら「殺された純子の二の舞になっても知らない」と、陽吉を脅している。そこに丸の内中央署捜査係長・染谷京助らが訪れた。染谷は神原に、喜多方西署への出頭を要請する。神原は、殺害された長崎純子の兄だった。 多額の借金を負う神原には、純子を遺産目的で殺害する動機があった。しかし神原は犯行を否認し、事件当日は佐藤美鈴とSL旅行をしていたと言う。神原のアリバイは、全席指定「SLばんえつ物語号」に乗車して、新津10:01発～日出谷11:29着、同駅で予約していた駅弁「鳥めし」を購入し、日出谷11:32発～会津若松13:23着、同14:03発～郡山15:10着、そして郡山にあるホテルの宴会で夜9時まで過ごしたというもの。清村が純子の死体を発見した時刻が16:30なので、東京での犯行は不可能に思われる。 美しい路線を走る鉄道が、殺人のアリバイ道