瀬川里央（松下奈緒）が南雲準（藤木直人）に頼まれ犯罪心理学の実験で犯人役を演じていると、刺殺事件発生の知らせが入った。
里央が被害者の女子大生・須藤由里子の自宅へ行くと、杉浦幸造（泉谷しげる）と岩崎幹也（北村有起哉）が町内会長の山田忠雄（二瓶鮫一）に事情を聞いていた。由里子の両親は海外赴任中で、近くに住んでいる身寄りは従兄弟の青柳秀一（水橋研二）だけという。連絡を受けて駆けつけた青柳は死体を前に激しいショックを受ける。
聞き込みの結果、主婦3人の証言から犯行推定時間である夕方に由里子の家のドアチャイムを鳴らす男がいたことが判明。その男はダークブルーの作業着に、黄色い工具箱を提げていたという。サラリーマンも同じ格好の男が家から出てくる姿を目撃し、山田も橋の上にいた同じ格好の男を遠目に見たと証言した。
由里子の携帯電話にあった写真に、同じ作業着を着た由里子の姿があり、調べるとそれは電器量販店の作業着であることがわかった。店を訪ねると、由里子がバイトをしていた時期に中尾裕紀（中尾明慶）と親しくしていて、その中尾は事件当日風邪で店を休んでいたという。寺西景（横山裕）は、事件現場の野次馬の中に中尾がいたことを思い出す。さらに葬儀にやってきた山田が、中尾を見て橋で目撃したのはこの男で、2週間前には中尾と由里子が玄関でケンカしていたことも証言した。
取調べで中尾は犯行を否認するが、犯行推定時間は風邪薬を飲んで家で熟睡していたためアリバイはなく、さらに家の近所にある川から凶器であるドライバーも発見された。ますます犯人の可能性が高まる中、南雲はあまりにも条件良く証拠や証言がそろっていることに首をかしげる。捜査に異を唱える南雲に怒りだす岩崎たちだが、南雲は自分の推理を確かめるために里央と共に青柳が勤める薬局に向かう。中尾が風邪薬を買った事実を確認するとともに、青柳から幼い頃からずっと一緒に育ってきた由里子を妹以上に大切に思っていたと聞く2人。
次に南雲は再び里央を実験台にして、山田に遠目では人物判断は難しいことを証明した。続いて中尾の家の近所の神社に新しいタイヤ跡を発見。そして両親から由里子のアルバムから抜かれた数枚の写真の詳細を教えてもらう。それは幼い由里子と青柳が新郎新婦に扮装した写真だった。
再び薬局を訪れた2人は、青柳に自分の愛情が拒否されたことと中尾への嫉妬から由里子を殺したと認めさせた。青柳は中尾に渡した風邪薬に睡眠薬を入れ、寝ている時間を見計らって中尾になりすまして犯行を行ったのだった。誰にも渡したくなかったという青柳の殺害の動機を聞き、自分の身勝手な理由で人の将来や人生を奪うなんて許さないと怒鳴る里央。その言葉を聞いた青柳は号泣し…。
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各話視聴率
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