花村乃里子（沢口靖子）は、警視庁鉄道捜査隊東京駅分駐所に所属する鉄道捜査官。これまで、倉田課長（地井武男）や同僚の協力を得て数々の難事件を解決してきた。 ある日、駅構内で若者同士のケンカ騒ぎが起こり乃里子が止めに入ろうとしたところ、男が飛び出してきてナイフを振り回す若者を鮮やかに取り押さえてしまった。その男・加倉井（赤川蓮）は、かつて倉田課長の後輩の刑事だったとわかる。 その夜、加倉井と倉田は、乃里子を交えて小料理屋『てまり』で旧交を温めていた。加倉井は、一身上の都合で警察を辞めたあと私立探偵事務所を開いたという。倉田の、奥さんは元気かという問いに、二年前に離婚したと加倉井は淡々と語ったのだった。 翌日、加倉井の射殺体が群馬県桐生市内の鉄道の駅で発見されたという連絡が倉田のもとに入る。身許を確認する親族がいないので、誰か知り合いに身元確認に来てほしいと群馬県警から警視庁に依頼があったらしい。乃里子は倉田とともに現場に向かうことになった。 現地の捜査本部に顔を出した二人は、加倉井はわたらせ渓谷鉄道の無人駅の本宿駅ホームで射殺されたことを知る。桐生駅から乗車した加倉井は、下車する直前、運転手に下り列車の時刻を聞いていたことから、何か用事を済ませたらすぐ引き返すはずだったらしい。運転手によると、加倉井はアタッシュケースを下げていたというが、遺留品の中にアタッシュケースは見当たらず、さらに携帯電話と手帳がなくなっていることも判明する。 東京に戻った乃里子は同僚の真弓（今村惠子）と加倉井の事務所を訪ねる。二人が中に入ろうとしたとき、若い女が飛び出してきて乃里子にぶつかりそうになるが、そのまま走り去ってしまう。 部屋の中を調べた乃里子は、机の引き出しが二重底になっているのに気付く。だがその中には何も入っていない。乃里子は直前に部屋を飛び出してきた女を思い浮かべる。この女が、二重底の中の何かを持っていったのか？ やがて、加倉井の元妻・由美子（岩本千春）の証言で、加倉井は三年前に暴力団との癒着を疑われて警視庁を退職せざるを得なくなったとわかる。だが、加倉井は誰かにハメられたと言い募っていたという。さらに、加倉井は浦中（久ケ沢徹）という弁護士の依頼で、大手不動産デベロッパーの社長・大沼（三浦浩一）の身辺調査をしていたことも判明する。浦中によると大沼は裏でかなりあくどいことをしていたらしい。そこで乃里子は大沼社長と妻で元モデルの礼子（秋本奈緒美）のもとに事情を聞きに行くが…。