高校生探偵の工藤新一（溝端淳平）は毛利蘭（忽那汐里）、鈴木園子（秋元才加）と共に映画監督、永田彰宏（升毅）の別荘に招かれる。永田は新人女優、如月沙織（肘井美佳）の芝居の練習相手として新一を指名し、キスの演技を新一に要求するが、横で見ていた蘭に止められる。すると、永田はキスの演技指導と称して沙織と濃厚なキスをする。
そこに永田の妻である女優の永田知里（田中美里）がやってくる。知里はいきなり沙織の頬を平手打ちし、夫をたぶらかして役を獲ったと食ってかかる。沙織もお返しとばかりに知里の頬を叩き、２人は激しい言い争いを始める。永田は沙織が愛人である事を認め、次回作の主役に抜擢した事も知里に白状する。重苦しい雰囲気を察した永田は絶品の紅茶があると話題を変え、別荘管理人の石原佳奈（宮下ともみ）に紅茶を用意させる。
豪華な食器棚には様々な紅茶カップが並び、永田はこの中から好きなカップを皆に選ばせる。最後に永田が自分のカップを選び、佳奈はティーサーバーで全員のカップに紅茶を注いでいく。この時、知里は小さな容器から角砂糖を取り出し、それを永田のカップに入れる。それはいつも永田が自宅で紅茶を飲む時に入れている角砂糖だった。知里は永田の紅茶をかき混ぜ、一口飲んで味を確認する。この後、皆が紅茶を飲みだすと、永田が急に顔を歪ませて絶命し、知里は激しいショックで卒倒してしまう。
新一は永田の口から放たれるアーモンド臭から、永田が青酸カリで毒殺されたと判断する。佳奈は１つのサーバーで全員のカップに紅茶を注いだため、サーバーの紅茶に青酸カリが入っていたとは考えられない。カップは全員が食器棚から無作為に選んだため、永田のカップにだけ青酸カリを塗っておく事も不可能だった。
沙織は自分と佳奈には永田を殺害する動機がないと主張。動機があるのは夫の浮気を許せない知里だけだった。沙織は角砂糖に青酸カリが塗ってあったと推理するが、最初に永田の紅茶を飲んだのは知里自身。角砂糖の真ん中に青酸カリが仕込んであったとも考えにくかった。その時、沙織の携帯電話のアラームが鳴る。沙織は決まった時間に摂取しているコラーゲンをバッグから取り出そうとして知里のバッグを開けてしまう。永田は知里と沙織に同じバッグをプレゼントしていた。すると、知里のバッグから青酸カリの小瓶が出てくる。その時、気を失っていた知里がうつろな表情をして皆のいるリビングに現れる。知里は大きなショックから記憶を失っていた。だが、沙織は記憶喪失を知里の芝居だと疑い、これがあなたの正体と言って知里に写真週刊誌を突き出す。その週刊誌には知里と若いイケメンの路上キス写真が掲載されていた。
園子によれば、知里の不倫相手は小さな劇団の木村慶介という無名俳優だという。木村はこの週刊誌が出た２ヵ月後に自殺。人気女優の知里が退屈しのぎに無名の木村を誘惑し、弄んだ挙げ句に捨てたという噂が流れたという。新一は写真の木村が身につけているあるモノに注目。果たして新一は、永田にだけ青酸カリを飲ませた殺人トリックを解き明かし、たった一つの真実に辿り着くことができるのか？
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