皆実(福山雅治)は着任早々、吾妻(今田美桜)を勝手に人材交流企画室の新メンバーとして迎え入れた。心太朗(大泉洋)はそんな皆実の勝手な行動が面白くない。 そんな中、東京郊外の河川敷で女性の絞殺体が発見された。先に駆けつけた佐久良(吉田羊)班にまじり、遺体を検死して死亡推定時刻や死因を見事に推測してみせる皆実。一方、心太朗は遺体の状況や匂いからかつて自分が担当した殺人事件と酷似していることに気づく。 その事件は12年前に起きた。医師の青柳(浜田信也)が患者の女性を絞殺死させたのだ。当時、心太朗は強引な手段を使いつつ、青柳を逮捕して自供させた。すでに青柳は出所し、ジャーナリストの新城(アキラ100%)の元に身を寄せているという。 皆実と心太朗が新城の家を訪ねると、青柳は12年前の事件が冤罪だったと主張。さらに、心太朗の衝撃の秘密を暴露する。 その秘密が明かされたことで、心太朗は12年前の事件が誤認逮捕で被疑者の可能性すら疑われるようになる。
心太朗(大泉洋)とのバディで事件を立て続けに解決に導いた皆実(福山雅治)が、捜査一課に正式配属となった。 これで事件に心置きなく関われると喜ぶ皆実を尻目に佐久良(吉田羊)は、今まで以上に捜査に邁進する。 そんな折、お騒がせ俳優の本条海斗が殺害される事件が起こる。第一発見者は大物俳優の羽鳥潤(石黒賢)。 実は、皆実は羽鳥が出演する刑事ドラマの大ファン。早速、心太朗と共に彼の仕事場へ。 そこで室内をくまなくチェックする皆実の様子に気づいた心太朗だが、皆実は何を見つけたか心太朗に教えない。 バディは、言わずとも伝わるものだとして、皆実は心太朗の捜査能力を試していた。 そんな皆実の態度に発奮した心太朗は捜査に本腰を乗り出す。
皆実(福山雅治)がアテンド役として心太朗(大泉洋)を指名したのは、刑務所にいる心太朗の実父・鎌田(津田健次郎)に会うためだった…。 兄の京吾(上川隆也)を問い詰めた心太朗は、それを自分だけ知らされていなかったことに傷つき、人材交流企画室室長の任を降りる。皆実とのバディは解消だ。 代わりに担当になったのは佐久良(吉田羊)。しかし、心太朗とのことを聞いた佐久良班は皆実と距離を置いていた。 そんな中、ただ1人、協力を申し出た吾妻(今田美桜)と皆実は、41年前の事件で第一発見者だった元捜査一課長に会いに行くことに。ところがその途中、2人はバスジャックに遭遇し、突然発砲した犯人から吾妻をかばった皆実が撃たれてしまう。 犯人は清水拓海(京本大我)と名乗り、なぜか乗客たちにSNSで事件を拡散するよう指示を出す。吾妻は隙を狙って心太朗に助けを求めるが…。
皆実(福山雅治)と心太朗(大泉洋)は41年ぶりに心太朗の実父・鎌田(津田健次郎)に会いに刑務所へ行くが、重篤で面会は叶わなかった。 41年前の事件の真相を知っている鎌田が余命わずかで、タイムリミットが迫っていた。泉(永瀬廉)と吾妻(今田美桜)も捜査の協力を申し出る。 一方、政界のドン・弓塚(石橋蓮司)は、事件が掘り起こされることを娘婿の京吾(上川隆也)から聞いて・・・。 そんな中、41年前の事件の第一発見者である元捜査一課長・山藤(金田明夫)が御殿場から上京する。山藤は心太朗や佐久良(吉田羊)も信頼する先輩だが、事件について語る口調に皆実たちは違和感を覚える。 皆実、心太朗、泉、吾妻の執念の捜査が始まる! 複雑に入り組んだ過去を解き明かそうとしていく中で、捜査を阻止しようとする魔の手が襲いかかり…!?
泉(永瀬廉)が元捜査一課長の山藤(金田明夫)に刺され、予断を許さない状況に。佐久良班と皆実(福山雅治)たちは真相を明らかにすべく動くが、その矢先に警察上層部から事件の調査をストップするよう指示が出る。しかし、佐久良(吉田羊)たちはその判断に納得がいかず、捜査を続行。弓塚(石橋蓮司)を黒幕と考えて捜査を続け、事件には暴力団の関与があったことを突き止める。 一方、皆実と心太朗(大泉洋)は、心太朗の実父・鎌田(津田健次郎)を調べていく中である衝撃的な事実にたどり着く。それこそが、まさに事件の真相を明るみに出す一つのカギとなっていく。 そして、皆実たちの捜査に不穏な動きを見せる清二(寺尾聰)と京吾(上川隆也)。 そんな中、鎌田が重体で病院に搬送される。