ドイツでの短期研修を終えた榊マリコ（沢口靖子）は帰国早々、作曲家・伊東知也（加藤重樹）が撲殺死体となって見つかった事件の現場に急行する。
現場である被害者の自宅で彼の妻に対面したマリコは、あまりの偶然に驚く。つい先ほど、関西空港で知り合ったばかりの人気バイオリニスト・伊東冴子（黒坂真美）だったのだ。冴子もまたマリコと同じ便でドイツから戻ったばかりで、仕事のため迎えにやって来たマネージャーの品田栄子（瀬奈じゅん）と自宅に入ったところ、夫の死体を発見したという。
暖房がつけっぱなしになっていた状況を考えて死後4日が経過していることが判明、1週間ドイツに滞在していた冴子の犯行は不可能だとわかる。冴子によると貴金属や宝石類がなくなっており、付近で連続空き巣事件が発生していることから、窃盗犯が被害者と鉢合わせして殺害したものと思われた。
冴子の所属事務所社長・吉成匡彦（斉藤陽一郎）によると、伊東はギャンブルにおぼれて借金を抱え、妻の大切なバイオリンを売り払おうとしたこともあったという。そんなとき、連続空き巣事件の犯人が逮捕され、土門刑事（内藤剛志）が取調べるが…!?
第1話 2013年10月17日「殺人者からの挑戦状告発された鑑定ミス！鑑識課長に潜む闇…」
第2話 2013年10月24日「２０年目の罠！誘拐された真犯人！！爆死まで５秒、起爆装置の謎」
第3話 2013年10月31日「狙われた観光名所！科捜研ｖｓサイバー犯罪疑惑の合成写真！！」
第4話 2013年11月7日「京版画殺人！破門された男ｖｓ恋人を捨てた女！！連続殺人を結ぶ雲母の秘密！」
第5話 2013年11月14日「矛盾する鑑定！法医学ｖｓ化学！！空白の１５分死亡時刻に潜む殺意」
第6話 2013年11月21日「白骨を奪い合う女！妻ｖｓ愛人、復讐殺人の罠！！殺された男が仕組んだ事故！？」
第7話 2013年11月28日「過去から来たテロリスト！獄中の鑑定対決マリコＶＳ殺人科学者」
第8話 2013年12月12日「身勝手な証言者！放火犯を擁護する男の罠２５年目の真実！壊れた石地蔵の謎」
科捜研の女スペシャル 2013年12月25日「疑惑の観光タクシー予告された転落事故！奇妙なタイヤ痕、飛沫血痕の罠！！冤罪を生んだ鑑定ミス！？父親に尋問されるマリコ！辞職を要求する元管理官」
第9話 2013年1月16日「転落死の闇！禁じられた検証実験！！捜査情報を絶たれたマリコ」
第10話 2014年1月23日「襲われた女医！盗まれた解剖遺体！！奪われた二つの臓器の秘密」
第12話 2014年2月13日「フードライター殺人残された乳酸菌の秘密疑惑の数字、１５４３７３８２が暴く殺意」
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