东京筑地的冷冻仓库内，发现了一名年轻女性的他杀尸体。被害者后藤由美（大浦理美惠）与母亲美和（朝加真由美）两人一起生活。由美在遇害后，被穿上了进口内衣，尸体还用红色丝带和花进行了装饰。这一异常的作案行为让十津川警部（渡濑恒彦）、龟井刑警（伊东四郎）等调查人员都不禁倒吸一口凉气。数日后，静冈县的河津七泷发现了第二名被害者横本早苗（藤原美荣）的尸体。这次，早苗在被杀后被穿上了红色的短上衣。十津川和龟井前往河津。 在河津署，三浦警部（六平直政）指挥下，新人萩原京子刑警（佐藤蓝子）等人正在展开调查。京子也察觉到了两起案件的相似之处，并对犯人的动机进行推理。京子和龟井一同拜访了美和，但时间流逝，却没有找到任何线索。在此期间，早苗的姐姐麻衣（紫友）前来拜访。由美和早苗尸体的照片在互联网的照片……

某天，一封来自六本木的美人陪酒女井岡さつき（大平奈津美）的信送到了十津川警部（渡瀬恒彦）手中。信里写着她曾和十津川在草津度过了愉快的假日，但十津川对此却毫无印象。一周后，这位陪酒女被毒杀了。十津川注意到さつき房间里留下的一张照片，照片上有10名男女正在玩生存游戏。照片中的男性有国会议员若杉健三郎（清水紘治）、医院理事、裁判官、摇滚歌手；女性则是六本木俱乐部的妈妈桑北川悦子（根本りつ子）、さつき以及3位同行陪酒女。不久后，除了被害者，参加游戏的陪酒女们都失踪了。在小西刑警（中西良太）的努力侦查下，找到了陪酒女之一的三島夏樹（上田眞央）。夏樹向十津川坦白“参加游戏的10名男女关系可疑”，还说“失踪的陪酒女都被杀了……”

新宿歌舞伎町のラブホテルで、若い外国人娼婦の死体と瀕死の男が発見され、男は十津川警部（渡瀬恒彦）に「…シベリア鉄道」と言い残し絶命する。捜査が難航するなか、第二の殺人が起き、亀井刑事（伊東四朗）の捜査線上に巴交易の長谷部（岸本裕二）という男が浮上。手がかりとして、シベリア鉄道ロシア号の発車日時が記されたメモを入手する。刑事としての直感を信じた十津川は長谷部を追うため、単身ロシアへ向かう。

亀井刑事（伊東四朗）は休暇を取り息子・健一（落合豊）と北海道旅行へ。「スーパー特急おおぞら号」に乗り込むが、車内で健一が誘拐されてしまう。翌日、犯人からの指示で亀井はおおぞら4号に乗車し、犯人から渡されたジュースを口に含み意識を失う。意識が戻ったとき亀井は血まみれのナイフを握っており、そこには男女カップルの死体があった。殺人容疑で逮捕された亀井の冤罪を晴らすため、十津川（渡瀬恒彦）は北海道へ向かった。 捜査により男には傷害罪の前科があり、その事件に亀井が関わっていた事や、彼は森あや子（青田典子）という人物に操られていたことが判明した。森の似顔絵を見た亀井は、三年前自分が手がけた事件の犯人で自殺をしてしまった結城かおり（青田典子・二役）に似ていると気づく。かおりの兄・結城誠（神田正輝）は事件には関係ないと一蹴するが…。

警視庁捜査一課の十津川警部(内藤剛志)のもとに京都から郵便が届いた。送り主は新宿の高級クラブの若いホステス・井岡さつき(瑛蓮)で、手紙には十津川警部と京都で3日間を楽しく過ごしたと記してあるとともに、十津川への恋心まで綴られていた。また、数日前に新宿で暴漢に襲われていたさつきを十津川が助けたとあったが、十津川には全て身に覚えの無いことだった。 亀井刑事(石丸謙二郎)と北村警部補(友近)ほか捜査一課の刑事たちは、十津川に限って浮気はありえないと思いながらも、その手紙が原因で、十津川の妻・直子(池上季実子)が家を出て行ったことを知り複雑な心境だ。さつきが十津川と泊まったという旅館に亀井が電話をすると、宿の女将は確かにその二人に間違いないと証言する。ということは、誰かが十津川警部の名を騙っているのだろうか。 そんな疑問の湧いた数日後、さつきが新宿の自宅マンションで死体となって発見される。さつきが行きつけにしていたネットカフェへ行くと、事件の前日に使用したというパソコンの裏にSDカードが貼り付けてあった。中身を調べるとパーティー中らしき男女8人の集合写真が記録されていた。さつきを含めて女性が5人、男性が3人。男は仮面を被っており素性は分からなかったが、調べを進めるとさつきが勤めていた高級クラブのホステスたちとママ、そして常連客だと判明する。店は代議士の若杉敏郎(佐藤B作)や十津川とは旧知の女医・桐野佐和子(秋本奈緒美)など、華麗だがいわく付きの人物も出入りしていた。さつきの手紙に、別荘での秘密パーティーに参加したところトラブルに巻き込まれたと書かれており、参加したホステスの一人に話を聞くと、この秘密パーティーの最中に恐ろしいことが起こったと怯えながら警察に証言した。 十津川は酒井刑事(朝倉あき)を伴って京都に向かう。ニセ十津川とさつきの足取りを追いながら聞き込みをすると、さつきも何かにひどく怯えていた様子で、ニセ十津川は若い女性を探していたという。 一旦帰京するもニセ十津川が現れたという知らせがあり、十津川は亀井とともに再び京都へ。そこで不審な男に出くわす。男はフリージャーナリストの渡辺敬一郎(津田寛治)と名乗る。渡辺は、秘密パーティーのことを知っており、パーティー後行方の分からない女を捜していると打ち明ける。 そんな矢先、パーティーに参加していたもう一人のホステスが死体となって発見される…。

亀井は、根来から人探しの相談を受ける。常連客の店のホステス松木が失踪したという。十津川班に加わった及川と探り始めるが、その最中に倉庫街で殺しが起きたとの一報が入る。被害者はIT社長・安田。鎖でつるされた状態で監禁され餓死したという。1週間前、安田は秘書に友人に新幹線のチケットを送るようメールで指示。状況的に本人かは疑わしいが、その新幹線が今日昼発で新青森行きと知った十津川は及川と青森へ急行する。駅に到着した安田の友人たちは青森県警に安田の死を知らされ驚く。メンバーは安田から「大事なお知らせがあるので旅に参加してほしい」と誘われた町田ら青森の大学の同級生だったが、1人だけ仙台で途中下車していた。

十津川班班长十津川省三（高嶋政伸）和十津川班刑警西本明（小泉孝太郎），正在对畅销小说家平木明（志垣太郎）的遗体发现现场展开调查。第一发现者是杂志编辑长谷川真（梶原善），他称是为解决与平木关于杂志刊载的问题，前往平木家中时发现了遗体。 后续调查查明，死因是患有末期癌症的平木，其点滴中被混入了肌肉松弛剂，导致窒息死亡。而肌肉松弛剂并非轻易能获取之物。 得知平木去世的消息后，妻子由夏（小沢真珠）从泰国紧急回国，据说他们已分居一年。由夏与平木的顾问律师桐野凉子（井上晴美）、平木的秘书家永朋美（馬渕英里何）一同出现，接受了十津川和西本的询问。随后的调查中，警方发现此次事件与平木所著的《半島心中》的故事颇为相似。

十津川省三（高嶋政伸）、西本明（小泉孝太郎）そして十津川班の新任刑事の片山洋（東幹久）は格闘の末、強盗犯を確保する。片山は念願の十津川班に新加入となり捜査にあたっていた。事件を早期解決した片山は故郷の静岡で荒木香織（笛木優子）、黒田大輔（竹財輝之助）らと同窓会を楽しんでいた。 一カ月後、静岡選出の衆議院議員の水谷精一郎（藤堂新二）が何者かに刺殺された。調べを進めると水谷は収賄疑惑で事情聴取を受けている最中だった。十津川、西本、亀井定男（古谷一行）、平塚八重子（山村紅葉）、江端香織（小松彩夏）ら十津川班の捜査会議で、片山は地元の高校時代のサッカー部の仲間が昨年まで水谷の秘書をやっていたと報告、十津川とともに静岡へ向かった。 水谷の遺体の前で夫人に事情を聞くが、有力な情報は得られず…。 その後事務所へ行き秘書の真柴清志（川口真五）に会いにいく二人。そこで片山は静岡県議会議員の荒木豊（渋江譲二）と荒木の妻であり片山の幼なじみの香織に会う。 次に水谷議員が最後に会っていたという水谷の愛人の広瀬ゆかり（遠野あすか）のもとへ訪れる十津川と片山。そこで広瀬は、数日前、中肉中背の男性に襲われたと言い、その男性が水谷も殺害したのではと話す。 早速その男性の行方を追うのだったが、片山には一つ気になることがあった。以前自分の伯父が事故死した件の証言をしたのが広瀬ゆかりだったことを思い出したのだ。今回の事件と伯父の事故死が何か関係しているのかと勘ぐる片山。 その後の調べで片山の同級生である黒田が刺殺される直前の水谷と言い合いをしていたことが判明、黒田を事情聴取をする片山だったが…。

千葉県の館山市で弁護士をしているという崎田守（須藤公一）が、十津川警部（内藤剛志）を訪ねてきた。崎田は館山のホテルの女将・原口夕子（菊池桃子）が心臓発作で死んだと十津川に告げる。夕子の名を聞いて十津川は学生時代を思い出していた。夕子は十津川の初恋の人だったのだ。崎田は、夕子の死後に行方不明になっている彼女の娘・由紀（竹田有美香）を捜していて、十津川に協力して欲しいと訴える。 ところがその翌日、崎田が都内の公園で死体となって発見された。死因は絞殺による窒息死。調べを進めると、崎田は弁護士でなかったことが判明する。十津川と亀井刑事（石丸謙二郎）は館山に向かい、夕子が女将を務めていたホテルを訪ねる。すると意外な事実が判明する。ホテルの仲居の斎藤邦子（宮本真希）と江島聡子（黒坂真美）、さらに近所のカフェバーのマスターのジム・モンゴメリー（ダンテ カーヴァー）によると、急死したのは娘の由紀で、行方が分からないのが夕子だというのだ。県会議員の三枝雄大（大谷亮介）と、原口家の主治医で由紀を看取った三田正芳医師（鶴田忍）も死んだのは由紀で間違いないと断言する。殺された崎田は、十津川に母娘の死生を逆に伝えていたのだ。やがて崎田がフリーのトラベルライターであることが明らかになり、崎田が由紀に思いを寄せていたことも分かった。 さらに匿名を条件とした女性から、小坂井茂（大鶴義丹）という画家が夕子と由紀、それぞれに手を出していたという情報がもたらされる。警察は小坂井に疑惑の目を向けるが、程なくして小坂井は刃物で刺殺体となって発見される。 崎田と小坂井を殺したのは誰なのか。さらに由紀の病死にも他殺の疑いが浮かぶ。依然として行方の分からない夕子は最も怪しい容疑者の一人である。外房線を巡り夕子との思い出の場所、御宿などを訪ねて事件解決の手掛かりを探す十津川と亀井。やがて夕子がホテルに戻ったと知らせが入り、十津川は会いに行くのだが…。

激務が続いていた十津川警部（内藤剛志）は亀井刑事（石丸謙二郎）に勧められ、妻の直子（池上季実子）を伴い日光の温泉に出掛ける。 日光で直子と別行動をしていた十津川は、同じ宿に泊まっている若い女性がある寺で石仏に祈っているところに遭遇する。寺の休憩所で女性が「思い出ノート」に記した言葉を見つけて十津川は驚く。そこには「私は彼を殺します」と記してあり「ゆみ」（吉井怜）と名が添えてあった。すぐさま女を追ったが見失ってしまう。 胸騒ぎのする十津川は宿帳を調べ、女が記した東京の住所と「高木亜木子」という名を発見し、亀井に調べるよう依頼する。高木亜木子（星野真里）は実在し、弁護士だと分かる。ゆみはなぜ宿帳に亜木子の名を書いたのか。亀井は亜木子を訪ね、ゆみとの関係を聞くが、亜木子はゆみという女に心当りがないと答える。 翌日、十津川はゆみの足跡をたどるが林の中で殺害されたゆみの死体が見つかる。栃木県警の石野刑事（ベンガル）が現場に駆けつけ捜査を開始する。 東京に戻った十津川は亜木子と接触するが、少々強引な聞き込みに弁護士事務所から抗議され、三上刑事部長（西岡德馬）から咎められてしまう。そんな中、捜査一課に殺害された女について知っているという匿名の電話が入る。だが、この人物は後日殺されて都内の公園で発見される。 わずかな手掛かりから捜査をすすめる中、石野刑事からゆみが拝んでいた石仏の作者が分かったと連絡が入り、十津川と亀井は日光へ向かう。その作者とは土地の有力者・相沢圭一郎（林海象）だった。病院院長でありながら趣味で石仏も彫っているという。相沢はゆみから届いた石仏製作依頼の手紙を翌日渡すと十津川に約束するが、その夜に自宅で殺害され、手紙も消えてしまった。 十津川は相沢が贔屓にしている能楽師・市村隆信（河合雪之丞）が属する流派、竹宮流で跡目争いが起こっていることを知る。 事件解決の手掛かりを求めて日光で聞き込みを続ける捜査員たち。この時、亀井は亜木子の姿を見つけ、後を追ったところ何者かに銃で撃たれ負傷する。 やがて十津川は亜木子と市村が高校の同窓生で恋仲だったこと知る。そして、二人の関係と能の跡目争いが連続殺人事件の動機につながっていたことに気づくのだが…。