警視庁捜査一課の十津川警部（高橋英樹）と亀井刑事（愛川欽也）は出張のため、新宿駅から「スーパービュー踊り子３号」に乗り込んだ。だが、終点の伊豆急下田駅に到着する直前、列車内のサロンで男性客が死亡する事件が起きる。 死んだのはグリーン車の個室に乗っていた資産家の社長・池辺康夫（飯田基祐）で、死因は青酸性毒物による中毒死と判明。第一発見者の男・佐々木貢（中村俊介）によると、サロンで窓の外を眺めていたところ、池辺がよろめきながら入ってきて、自分のほうに向かって倒れ込んですぐに絶命したという。佐々木は池辺とはまったく面識がないとも証言、自分は石廊崎から身を投げるつもりで「スーパービュー踊り子３号」に乗っていたと話す。 十津川たちは佐々木が何か隠していることを直感するが、調べたところ池辺と佐々木の間に接点は見つからなかった。佐々木は１週間ほど前まで一流商社に勤務していたが、トラブルの責任を上司に押し付けられて嫌気がさして退職。妻にも離婚され、本人のいうとおり、人生に絶望していたようだった。