ドラマで准教授役を演じて人気を博す俳優の志摩（飯田基祐）が誘拐され、京都府警が極秘捜査を開始。火村（斎藤工）と有栖（窪田正孝）は、鍋島（生瀬勝久）の依頼で志摩の自宅に駆け付ける。
志摩の妻・恵里香（西田尚美）によると、彼女が出張先の九州から京都に戻ってきた矢先に犯人から脅迫電話がかかってきたという。犯人は身代金3000万円を要求し、警察に届けたら志摩の命はないと恵里香を脅迫。恵里香は警察に知らせないつもりだったが、誘拐を知った志摩のマネージャー・城戸（児嶋一哉）が通報したのだった。
警察の捜査が続く中、志摩の自宅に差出人不明の荷物が届く。中身は、志摩のものと思われる髪の毛の束と脅迫状だった。脅迫状の内容は「用意した金をカバンに入れて明日、指定した列車に乗れ」というものだった。警察がそばにいることが分かったら志摩の命も失われると脅された恵里香は、鍋島ら刑事の同行を拒絶。代わりに、火村と有栖が身代金の受け渡しに行く恵里香と同行することに。
翌日、金を持った恵里香が犯人の指定した列車に乗り、火村と有栖も同行。しかし、同じ列車にずっと乗り続ける恵里香に、犯人からは何の接触もない。火村は、犯人が警察の介入を前提に計画を立てていると断言。結局、この日は空振りに終わる。
まもなく、志摩の遺体が廃墟で発見される。火村と有栖は、遺体発見現場へ。鑑識の結果、志摩は別の場所で殺害された後に廃墟まで運ばれ、恵里香が脅迫電話を受けた時点ですでに死んでいたことが判明する。しかし、恵里香は、脅迫電話で志摩の声を聞かされたと証言していた。
火村は、犯人の目的が最初から志摩の殺害だったのではないかと推理。恵里香の犯行とも考えられたが、九州にいた恵里香が遺体を遺体発見現場の廃墟まで運ぶことは不可能だった。火村と有栖は、事件のカギを握る恵里香に、詳しく話を聞きに行くことに。そして、事件は意外な展開を見せる…。
第1話 2016年1月17日「大人気ミステリーが奇跡のコンビで映像化名探偵は殺人鬼!?美しい犯罪が幕を開ける」
第2話 2016年1月24日「怪奇！透明人間!?秘湯に消えた!?密室殺人容疑者は宿泊客全員」
第4話 2016年2月7日「原作で一番の人気作初恋は殺人のメモリー探偵と容疑者の秘恋」
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