鉄道警察隊東京駅分駐所の巡査部長・清村公三郎（小林稔侍）は巡回中、駅前の一角でハーモニカを吹く青山善行（本田博太郎）に出会う。 翌朝、東京駅のホテルの客室で医療関係会社社長・富永聡美（大竹一重）が遺体となって発見される。 部屋は荒らされ被害者の荷物がなくなっていたが、イスの下から１枚の写真が発見される。そこには二人の男性が写っていた。 客室の外で警備をしていた清村は、廊下に落ちていた金属片に気付く。その様子を見ていた本庁の刑事・曳舟乃里子（村井美樹）は、その男が、いつも事件に首を突っ込み始末書を書かされてばかりいる清村だと分かり、一度会いたかったと感激する。 その後、写真の人物は虎ノ門医科大学の胸部外科・芦田教授（榎木孝明）と循環器内科の小田島教授（今井朋彦）と判明。また業界内では、聡美がかなりの情報通で、ライバル会社に不利な情報を流し仕事を奪っているという噂が流れていたことがわかる。 乃里子は清村を誘い捜査を開始。聡美の会社で社員に聞いたところ、芦田と小田島は次期学長の座を争うライバル同士で、小田島は会社創立時からの大切な客だったことも判明。 聡美が学長選挙で小田島側に立ち、ライバルの芦田に不利な情報を集めていたことを知る。 次に二人は虎ノ門医科大学へ。小田島にはアリバイがあったが、芦田はアリバイ証言について堅く口を閉ざす。 乃里子は、不利な情報を握られ、聡美を邪魔に思った芦田が殺害したのでは…？と推測するが、その後の調査で、芦田はその時刻、アメリカから極秘に来日していた世界的企業の創始者の手術中で、秘密保持契約のため黙っていたことが分かり、これで芦田のアリバイも成立する。 一方、清村は独自の捜査を開始。ホテルから東京駅につながる出入り口の防犯ビデオを片っ端からチェックしていると、以前東京駅で出会った青山に似ている男の姿を見つける。 さらに、調べてもらっていた金属片がハーモニカの一部だったとわかり、清村たちは青山の行方を追うことに。 青山がＳＬに乗ってきたばかりだと話していたことを思い出した清村は、乃里子を誘い、ほぼ毎日ＳＬが走る静岡県の大井川鉄道に乗ることにする。現地での聞き込みから、青山が千頭駅近くにある診療所の医師であることをつかんだ清村たちは、診療所へ向かうが…。