＜第一部＞ 捨て山探偵社物語 〜「阿南公太君誘拐事件」にチョコザイの仲間たちが挑む !! 〜
警察を辞めた蛯名舞子（栗山千明）は、警察が捨てた案件を調べる「捨て山探偵社」を開業することに。アタル（中居正広）がアメリカに渡った後のアパートを事務所にしようとするが、そこは上司だった沢俊一（北村一輝）が住んでいるところでもある。すったもんだの末に独立するが、依頼された案件はことごとく失敗に終わり無収入…。現在は、藤鷹那須子（中川翔子）からの依頼「猫のグレゴリーちゃん」を探している。「チョコザイ君の能力があれば、早く解決することが出来たのに…」と懐かしく思う舞子だった。
そんな時、阿南恵子（名取裕子）という女性が相談に現れた。3歳の息子・公太がいなくなった、誘拐ではないかという恵子。その場に居合わせた沢は「警察に任せるべき」と主張するが、舞子は独自に捜査を始める。そして、警視庁捜査一課第四強行犯の沢班も巻き込み、事件は予想外の結末へ…。
公太くんは無事に見つかるのか！？
＜第二部＞ ATARU 完全新作スペシャル 「ニューヨークからの挑戦状 !! 」
アタル（中居正広）がニューヨークに戻った後、蛯名舞子（栗山千明）は警察を辞め、「捨て山探偵」として新たな一歩を踏み出した。そんなある夜、舞子は口論する男女を目撃。慌てて止めに入るも、目の前で男が女に刺されてしまう。第一発見者として古巣である捜査一課の元上司・沢俊一（北村一輝）と共に話を聞くと、男は南保（井出卓也）、女は下川由美（竹富聖花）と判明、2人は互いに知り合いではないという。これは、一体どういうことなのか？！
その翌日、都内にてナイフで手首を串刺しにされた男の変死体が見つかり、沢班は殺人事件として捜査を開始。沢らは、殺された男・島明秀（永井努）がストーカー行為をしていた女性・笹井純子（佐津川愛美）を疑い、彼女の自宅を調べていると、舞子が取り押さえた「男女の傷害事件」を担当する所轄の刑事がやってきた。純子のパソコンを押収するという所轄刑事は、傷害事件の裏に『戦記・ホーテ』というオンラインゲームが関係しており、“アイテム泥棒は保だ”と純子のパソコンから由美に密告メールが送られていたという。一見関係のない2つの事件が繋がったことに疑問を感じる沢と舞子。
そんな2人の前に、アタルが現れた！！アタルは、沢が“手首を串刺しにされた男の事件”を捜査していることを知り、急遽ラリー（村上弘明）と共に日本に帰ってきたのだ。アタルによると、その事件は1996年にアメリカで起きた『十字架殺人事件』と酷似しているらしい。それを裏付けるかのように、第二の事件が発生。殺されたのは堀川勉（狩野 謙）という大学教授で、この男もまた助手の内田智子（渡辺舞）にストーカー行為を働いていた。その後、『戦記・ホーテ』のヘビーユーザーである時田次郎（渡辺大知）、塚原治（遠藤要）らを調べるが、捜査は進展しない。
すると、第三の事件の被害者という男が捜査一課に逃げ込んでくる。それはアタルの実の弟・介（岡田将生）だった。介は、傷害事件の加害者・由美にストーカー的行為を働いていたことが原因で何者かに襲われたようだと証言するも、何かを隠している様子。沢と舞子は一連の事件に介が関係しているのではと疑い…。また、久しぶりの兄弟の再会を果たしたアタルと介だが、その間には微妙な空気が流れていた。介はアタルに対して憎しみに似た感情を抱いていたのだ。
介と『十字架殺人事件』の関連は！？
一体誰がこの事件の犯人なのか！？
そして『十字架殺人事件』を模倣する意味とは！？
そんな折、アタルの前に一人の女性が現れる。それは、アタルと共にＦＢＩの内部組織であるSPB（サヴァン・プログラム・ブランチ）で訓練を受けていた日系ブラジル人のマドカ（堀北真希）だった。
第1話 2012年4月15日「謎の青年が呟く殺人事件のキーワード！世界初の新感覚ミステリ登場」
第2話 2012年4月22日「証拠ゼロの殺人！完全犯罪を突き崩せ！！」
第3話 2012年4月29日「身勝手な男心ＶＳ奇妙な女心」
第4話 2012年5月6日「最大の危機！！チョコザイ拉致＆天才鑑定士の罠」
第5話 2012年5月13日「本当にあった透明人間事件」
第6話 2012年5月20日「絶対音感の知られざる殺意」
第7話 2012年5月27日「さらば男達の絆！！殺人刑事」
第8話 2012年6月3日「チョコザイの正体と目的！！」
第9話 2012年6月10日「幼児虐待！！でもママが好き」
第10話 2012年6月17日「父だけが知っていた殺人手法」
最終話 2012年6月24日「さらばチョコザイ！！そして母の死の真相」
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